DE3140217A1 - "lesegeraet" - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Vorlagen-Lesegerät des Typs, bei dem die Vorlagen-Bildinformation, die als Reihevon Informationen zu lesen ist, mittels einer Vielzahl von Abbildungssystemen gelesen wird, und insbesondere auf ein Lesegerät, das· eine weite Verwendung als Lesesystem, wie beispielsweise als Faksimile-Gerät oder dergleichen finden kann. *

Als Vorlagen-Lesegeräte, wie beispielsweise Faksimile-Geräte oder dergleichen, sind bislang Geräte des Typs bekannt, wie er in den Figuren 1 und 2 der Zeichnung dargestellt ist. In Figur 1 bezeichnet das Bezugszeichen 1 eine Vorlage, 2 eine Fluoreszenz lampe zur Beleuchtung der Vorlage, 3 ein Objektiv und 4 einen Festkörpersensor, wie beispielsweise einen CCD-Sensor. Die Vorlage 1 wird mittels der Fluoreszenzlampe 2 beleuchtet; das Bild der Vorlage wird mittels der Linse 3 auf dem Festkörpersensor 4 gebildet und eine Zeile der Vorlage gelesen; die Vorlage wird in Pfeilrich-

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If
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tung bewegt, so daß die Information auf der gesamten Vorlagenfläche nacheinander gelesen wird. In einem derartigen Gerät hat jedoch der Bildwinkel des Objektivs eine obere Grenze; deshalb ist der Abstand zwischen der Vorlage 1 und dem Sensor 4 unvermeidbar groß; dies führt zu dem Nachtei.l/ daß das Gerät groß wird, sogar wenn ein Spiegel oder dergleichen verwendet wird, um den optischen Weg umzulenken. Ferner ist die Lichtmenge vom Rand-IC) abschnitt der Vorlage relativ zu der vom Mittelabschnitt der Vorlage kleiner und ein gleichmäßiges Ausgangssignal kann nicht erhalten werden; hierdurch ist es notwendig, verschiedene Korrektionsmittel· vorzusehen. Ein Aufbau, bei dem diese Probleme gelöst sind, ist in "Figur 2 ge-• 15 zeigt. Wie in Figur 2 gezeigt ist, besteht das optische Abbildungssystem aus einem optischen Facettensystem, das eine Vielzahl· von nebeneinander gesteiLten Linsen und eine Vieizahl· von Festkörper-Bil·daufnahπιeel·ementen aufweist, die entsprechend den jeweiiigen Linsen so angeordnet sind,-daß jedes der Vieizahl· von Gebieten, in die eine Richtung der Voriage geteilt worden ist, mittels jeweils einer Linse und einem Festkörper-Biidauf- ■ nahmeelement gelesen wird. Das Gerät gemäß Figur 2 soll im foigenden beschrieben werden. In Figur 2 bezeichnet das Bezugszeichen 5 eine Voriage und 6., 6-> und 6, Teile der Bildinformation, wie beispieisweise ein Biid oder Schriftzeichen auf der Vorlage. -,V₁, 7~ und 7_ bezeichnen Linsen, und 8-, 8„ und 8-. Biider der Teiie 6.., 6„ bzw. 6_ des Biides oder der Schriftzeichen auf der Vorlage. 9 9 und 9, bezeichnen Festkörpersensoren und 10..-1, 10.J-2, ..., 1O₁-N, 10₂-I , 10₂-2, ..., 1O₂-N, 103-I ,

"10^-2, ..., 10-,-N bezeichnen fotoelektrische Umsetzabschnitte jeweils für ein Bit (.Stelle) der Festkörpersensoren 9₁, 9~ und 9,. Die Wirkungsweise dieses Lesegeräts ist wie folgt: Die Vor3-age 5 wird in einer Richtung senkrecht zur Zeichenebene bewegt; die Richtung, in der die Vieizahl· von Linsen 7.., 7«, 7^,... und Festkörpersensoren 9₁ , 9₂/ 9₃,..^ angeordnet sind, ist die

Hauptabtastrichtung. Die Linsen Ί., 7„ und 7 erzeugen verkleinerte Bilder 8.., 8 und 8-, der Teile 6.., 6„ bzw. 6-, des Bildes oder der Schriftzeichen auf der Vorlage, die auf den Festkörpersensoren 9₁, 9₂ und 9₃ abzubilden ist. Die Bilder 8* , 8„ und 8_. sind umgekehrte Bilder; deshalb ergibt sich, wenn die Ausgangssignale der entsprechenden Stellen der Pestkörpersensoren 9-, 9 und' 9.₃ in der. Reihenfolge 10.-1, 10.J-2, , 10.-N, Iu₂-I,- ,

10₂-2,..., 1O₂-N, 1O₃-I_p 10₃-2,..., 1O₃-N vom Ende her angeordnet sind, nicht die richtige Reihenfolge des Bildes oder der Schriftzeichen auf der Vorlage. Deshalb ist es erforderlich, die Ausgangssignale der entsprechenden Stellen, beispielsweise in der Reihenfolge -1Q--N,...," ■10.J-2, 1O₁-I, 1O₂-N,..., 10₂-2, 10₂-1, 1 O₃-N, . .. , 1 0.₃-2 / 1O₃-I zu entnehmen. Alternativ ist es erforderlich, die· Ausgangssignale der Reihe nach vom Ende her zu entnehmen und sie zeitweise in einem Speicher zu speichern und sie dann in der richtigen Reihenfolge zu entnehmen. Wenn der Kopf des Aufzeichnungssystems ein Mehrfachkopf ist, ist , die Entsprechung zwischen jeder Stelle des Festkörpersensors und jeder Stelle des dem Festkörpersensor entsprechenden Aufzeichnungskopfabschnittes umgekehrt, so ■daß die von dem Festkörpersensor gelesenen Signale an das Aufzeichnungssystem der Reihe nach vom Ende oder parallel angelegt werden und die richtige Aufzeichnung dort erfolgt. Dies bedeutet, daß jede Stelle des Abschnittes des Aufzeichnungskopfs, der dem Bild oder dem

30. Schriftzeichen 6.. auf der Vorlage entspricht, gerade auf . jede Stelle des Festkörpersensors in derselben geometrischen Beziehung mit dem Abschnitt 6- der Vorlage und deren Bild 8.. bezogen ist. Dies gilt auch für die Beziehung zwischen den Festkörpersensoren 9~, 9-. und den entsprechenden Aufzeichnungskopfabschnitten.

Die entsprechenden Festkörpersensoren müssen lediglich die Bildinformation einer bestimmten Fläche der Vorlage

lesen; um zu vermeiden, daß sie Informationen anderer Gebiete gleichzeitig lesen, sind Lichtunterbrechungseinrichtungen H₁, 11-, 11 ^, 11.,..· voraesehen. Der Lichtstrahl vom Abschnitt 6.,, der ein Teil des Bildes ist, wird beispielsweise durch "die Lichtunterbrechungs-' ■ einrichtung 11~ unterbrochen; folglich ist das fotoelektrische Umsetzausgangssignal des Festkörpersensors 9. ein richtiges Signal/ mittels dem lediglich der Teil 6. des Bildes bzw. der Schriftzeichen auf der Vorlage gelesen wird. Betrachtet man die Länge jedes Festkörpersensors, so ist zu sagen, daß, damit der Lesevorgang mit hoher Auflösung erfolgen kann, die Länge der Reihe des fotoelektrischen Umsetzabschnittes wünschenswerterweise gleich der Länge jedes Teilbildes (d.h. O₁) sein sollte; dies bedeutet, daß die Linsen 7-, 7_?, 7.,,... wünschenswerterweise ein System mit 1 : 1 Vergrößerung bilden sollten; bei der Konstruktion eines jeden Festkörpersensors wird jedoch ein Gebiet ohne Umsetzung bzw. eine

' '

Lichtunterbrechungseinrichtung außerhalb des fotoelektrischen Umsetzabsphnittes vorgesehen; deshalb bildet jede Linse im allgemeinen nicht ein System mit 1:1 Vergrößerung, sondern ein verkleinerndes Abbildungssystem.. Im folgenden soll die Positionsgenauigkeit des Abbil-

dungssystems betrachtet werden, das eine Vielzahl von Linsensystemen umfaßt, wie sie in Figur 2 .gezeigt sind. Wenn eine Abbildungslinse (beispielsweise 7..) eine Parallelexzentrizität Δ in Richtung senkrecht zur. optischen Achse hat und wenn die Abbildungsvergrößerung der Linse /3 ist, so ist die Größe der Bewegung <T des Gesichtsfeldes auf der Vorlagenfläche, zwischen der eine . Abbildungsbeziehung mit einem bestimmten Festkörpersensor besteht, in Richtung senkrecht zur optischen Achse durch die folgende Beziehung gegeben durch:

wobei, wenn β > 0 ist, das sich ergebende Bild ein aufrechtes Bild ist, und, wenn β < 0 ist, das sich ergebenfde Bild ein umgekehrtes Bild ist.

Die Tatsache., daß sich das Gesichtsfeld auf der Vorlagenfläche, für die eint; Abbildungsbeziehung zu einem be-• stimmten Festkörpersensor besteht, in Richtung senkrecht

IQ ' zur optischen Achse bewegt, führt dazu, daß sich die entsprechende' Beziehung zwischen den Bildern, die mittels" der Festkörpersensoren 9.. , 9₂, 9-w... erhalten werden, und der Vorlage verschiebt und die letztlich erhaltenen Bilder Auslassungen aufweisen oder sich an den Stoßstel-

^5 len zwischen den Festkörpersensoren 9.., 9~, 93,... überlappen. Es ist deshalb wünschenswert, daß die Größe der Verschiebung 9 des Gesichtsfeldes auf der Vorlagenfläche kleiner als ein bestimmter Wert, der in Abhängigkeit von der Größe einer Stelle des Festkörpersensors be-

stimmt wird, gemacht wird. . . .'

Nimmt man beispielsweise an, daß die Größe auf der Vorlagenfläche, die der Größe einer Stelle, des Festkörpersenaors entspricht, 83,3 um« rg" ist, so muß die Größe

der Verschiebung h . des Gesichtsfeldes, damit sie auf .

der Vorlagenfläche kleiner als die 1/4 einer Stelle oder, weniger' entsprechende Erstreckung auf der Vorlagenflache, d.h. 20,8 jum Ji 4· ist, wenn die Bildvergrößerung β = - 0,8 (umgekehrte verkleinerte Abbildung mit dem Maßstab 0,8) den Wert haben:

d.h., die Größe der Parallelexzentrizität & der Abbildungslinse (beispielsweise 7,.) in Richtung senkrecht zur optischen Achse muß 11,55 um oder weniger sein. Nimmt man in ähnlicher Weise an, daß die Erstreckung auf der Vorlagenfläche, die der Erstreckung einer Stelle des Festkörpersensors entspricht, 125 umifw" ist, so muß die Größe der Verschiebung © , damit die Größe der Ver-

Schiebung Q des Gesichtsfeldes auf der Vorlagenflache kleiner als die 1/4 einer Stelle oder weniger entsprechende Erstreckung auf der Vorlagenflache, d.h. kleiner als 31,25 um X -j· ist, wenn die Abbildungsvergrößerung eine umgekehrte verkleinerte Abbildung mit dem Maßstab 0,8 ist, den Wert

■ haben, d.h., die Größe der Parallelexzentrizität Δ der Linse muß 17 > 4 um oder weniger sein. Wie man aus- den vorstehenden Ausführungen ersieht, muß, damit man. eine genaue Bildinformation erhält, die frei von Auslassungen oder Überlappungen im Bild der Vorlage bezogen auf die" Erstreckung einer Stelle (Bit) im praktischen Maßstab ist, die Größe der Parallelexzentrizität jeder Linse aus der Vielzahl von Linsen in dem Linsensystem in Richtung senkrecht zur optischen Achse auf Werte von 10 um bis '20 um oder weniger verkleinert sein. Wenn die Abbildungs-

linsen Ί_Λ, 7^, 7-,,.... aus einem Material wie Glas her-■20. 12 3

gestellt sind, ,das vergleichsweise stabil auf Temperatur- und Feuchteeinwirkung ist, müssen die einzelnen Linsen jedoch einzeln hergestellt und dann eingebaut.werden, wobei eine Positionseinstellung relativ zu den Festkörpersensoren 9₁ , 9~, 9-,,... mit einer hohen Genauigkeit von 10 um bis 20 um während des Einbaues erforderlich ist, die zu vielen Problemen aufgrund der großen Zahl von Linsen führt; dies ist bei der Serienherstellung ein bedeutender negativer Faktor. Wenn jedoch die Abbildungslinsen 7-, 7«, 7.,,... aus einem Kunststoff material, wie beispielsweise aus Acryl, gegossen werden,und so die vielen Linsen einstückig sind, ergeben sich deutlich kleinere Schwierigkeiten bei der Positionseinstellung in bezug auf die Festkörpersensoren 9.. , 9_?, 9.-.,.... während ■ · des Einbaus; da sich aber ein gießfähiges optisches Kunststoff material, wie beispielsweise Acryl, in seinen Abmessungen und in seinem Brechungsindex durch die Umgebungsbedingungen, wie beispielsweise Temperatur und

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-WT-

Feuchte, stark verändert, ist es schwierig, die vorher, genannte Parallelexzentrizitätsgenauigkeit auf einen Wert von 10 pm bis 20 ^im oder weniger zu verringern. Betrachtet man beispielsweise die Temperaturausdehnung von Acryl, so ist der Koeffizient der linearen thermisehen Ausdehnung 6x10 cm/cm/⁰C; deshalb ist die Größe der Linearausdehnung von Acryl mit einer Lange von 200 mm 480 um, wenn man annimmt, daß sich die Temperatur

' ·

um 40 ⁰C ändert, d.h. einen Temperaturbereich von 20 ⁰C +^ 20 ⁰C. -Im Gegensatz hierzu ist der Koeffizient der ther mischen Linearausdehnüng von Silicium (Si) oder Glas (SiO₂)V das als Substrat für die Festkörpersensoren dient, um etwa eine Größenordnung kleiner als der von Acryl; deshalb ist die Größe der Linearausdehnung dieser Materialien bei den gleichen Bedingungen, wie sie vorstehend für Acryl betrachtet worden sind, einige-4pa. Wenn Facettenlinseri unter Verwendung von Acryl einstückig, ausgeführt werden, ist die. Größe der Parallelexzentrizität der Linsen hinsichtlich der Sensoren maximal einige Hundert um, so daß es schwierig ist, Acryl in der Praxis zu verwenden.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Lesegerät zu schaffen, das die strengen Positions-Einstell-Genauigkeitsanforderungen des Sensors und des Abbildungssystems erfüllt. Ferner soll ein Lesegerät geschaffen werden, das in Serie herstellbar und in seinem Aufbau kompakt ist. Das

„_n erfindungsgemäße Lesegerät soll darüber hinaus ein hohes Signal/Störverhältnis (Signal/Rauschverhältnis) und eino hervorragende Lesegenauigkeit haben. Ferner soll das erfindungsgemäße Lesegerät nur eine geringe Teilezahl ha- · ben und wenig Arbeitsstunden während seiner Herstellung

or erfordern. Auch soll erfindungsgemäß ein Lesegerät geschaffen werden, das einen Farb-Lesevorgang erlautat.

Darüber hinaus soll erfindungsgemäß ein Einstellverfah-

ren geschaffen werden, mittels dem die Ausrichtung zwischen den Abbildungssystemen und den Sensoren genau eingestellt werden kann.
"5

Das erfindungsgemäße Lesegerät löst diese Aufgabe durch die Verwendung von Zonenplatten als optisches Abbildungssystem zur Abbildung der Bildinformation auf den Sensoren. Dies bedeutet, daß in einem Lesegerät, bei dem eine Vorlagenfläche, deren Bildinformation gelesen werden soll, in eine Vielzahl von Gebieten geteilt ist, und die Bildinformation eines jeden dieser Gebiete mittels eines Sensors gelesen wird, Zonenplatten entsprechend den Gebieten der Vorlagenfläche so angeordnet sind,· daß die Information der aufgeteilten Vorlagenfläche durch die Zonenplatten auf den Sensor abgebildet wird, wodurch die Information der Vorlagenfläche gelesen wird.

Obwohl die vorliegende Erfindung im folgenden exemplarisch bei Verwendung von Zonenplatten vom Fresnel-Typ beschrieben wird, können bei der vorliegenden Erfindung natürlich auch Zonenplatten vom Gabor-Typ verwendet werden.

'·

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

„_n Figur ί und 2: eine Vorlagen-Lesegerät gemäß dem Stand

der Technik, ·

Figur 3 : ein Ausführungsbeispiel· des erfindungs-^·'

gemäßen Lesegeräts,

oc Figur 4 (a) und

Figur 4 (b) : die in Figur 3 gezeigten Zonenplatten,

Figur 5 (a) und

Figur 5 (b) : eine Zonenplatte vom Phasentyp,

Figur 6 - 14, 15 (a) und 15 (b), 16 (a), 16 (b) und 16 (c) , 17-21 : Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Lesegerätes,

FiQur

Figur 23-

Figur 2

Figur 2 9 (a) und Figur 2 9 (b)" ; die Art und Weise, in der durch die Zonenplatte hindurchgegangene gebeugte Lichtstrahlen auf den Fotosensoren auftreffen,

weitere Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Lesegeräts,

die Art und Weise, in der Licht, das ' die Objektfläche verlassen hat, durch · eine Zonenplatte gebeugt wird,

die Beziehung zwischen der Größe des Gesichtsfeldes auf der Vorlagenfläche und der Streulichtrate, wenn das Gesichtsfeld auf der Vorlagenfläche kreisförmig ist,

die Bedingungen der Beugung durch eine Zonenplatte, wenn die Objektfläche die Form einer Schlitzöffnung hat,

die Größe des Gesichtsfeldes auf der Vorlagenfläche und die Streulichtrate, wenn das Gesichtsfeld auf der Vorlagenfläche in Form einer Schlitzöffnung gesteuert wird,

Figur 32 (a), 32 (b) und 32 (c), 33 - 36, 37 (a) und 37 (b), 38, 39 (a) und 39 (b) sowie 40 (a) und 40 (b)

weitere Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Lesegerätes,

Figur

Figur 31 (a) und Figur 31 (b) :

-VS-

Figur 41 (a) und 41 (b), 42 und 43: das erfindungsgemäße

Lesegerät bei Anwendung für Farblesen,

Figur 44 (a) und 44 (b) sowie 45: das erfindungsgemäße

Lesegerät in gestaffelter Anordnung, und

Figur 47 - 50 : die Art und Weise, in der die Positionseinstellung zweier unterschiedlicher ebener Flächen unter Verwendung von Positionseinstell-Zonenplatten ausgeführt wird.

Dar erfindungsgemäße Aufbau soll im folgenden unter Bezugnahme auf Figur 3 beschrieben werden, die ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Lesegeräts zeigt. In Figur 3 bezeichnet das Bezugszeichen 13 eine Vorlage, 14. , 14„ und 14., Teile eines Bildes oder von Schriftzeichen, die auf der Vorlage dargestellt sind, 15-, 15_O und Λ ί

15., optische Abbildungssysteme, die als Zonenplatten bezeichnet werden, 16-, 16- und 16., die Bilder der Teile .14. , 14^. und 14-, des Bildes oder der- Schriftzeichen auf der Vorläge/ 17^, 17« und 17., Dünnfilmsensoren aus amorphem Silicium oder dergleichen" und 18 und 19 optisch transparente Materialien, wie beispielsweise Glas.

Die Dünnfilmsensoren sind auf dem transparenten Substrat 19 und die Zonenplatten auf dem transparenten Substrat

18 vorgesehen. Figur 4 A zeigt vergrößert eine Zonenplat- ou

te und erläutert die Art und Weise, in der ein Metallfilm 21 aus Cr auf dem transparenten Substrat 18 vorgesehen ist. Figur 4 (b) zeigt die Anordnung gemäß Figur 4 (a), gesehen aus der Richtung der optischen Achse 22. Wie allgemein bekannt ist, hat eine Fresnel-Zonenplatte eine Abbildungsfunktion ähnlich der einer Linse; wenn, wie in Figur 4 (a) und (b) gezeigt, ringförmige Zonen, durch die Licht hindurchgehen kann, und opake (lichtun-

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durchlässige) ringförmige Zonen alternierend vorgesehen sind und die Abmessungen der ringförmigen Zonen mit den Radien ym ym+1 (m = 1, 2, 3,...-) durch Jm = i-fxjtxm ge-

5. geben sind, so hat die Fresnel - Zonenplatte eine Abbildungsfunktion (bzw. Wirkung) ähnlich der· einer Linse mit der Brennweite f. In der obigen Gleichung ist $ die Wellenlänge des Lichts. Das in erster Ordnung durch jede ringförmige Zone in Figur 4 gebeugte Licht ergibt eine

^ Abbildungsfunktion mit einer Brennweite f. Monochromatisches· Licht oder weitgehend monochromatisches Licht wird oft in Verbindung mit Zonenplatten zur Verringerung der sogenannten chromatischen Aberration verwendet. Die Figuren 4 (a) und (b) zeigen ein Beispiel für den Fall, in dem m = 10; der opake (lichtundurchlässige) Film 21 zur Lichtunterbrechung kann dadurch erhalten werden, daß ein Metallfilm, wie beispielsweise Cr oder dergleichen aufgedampft wird. Im folgenden soll exemplarisch der Fall betrachtet werden, daß die Brennweite f - 10 mm, ■

die Wellenlänge des Lichts Jl = 546, 07nm (monochromatisches Licht) und die Zahl der ringförmigen Zonen m = ist. In diesem Fall ist der Radius des kleinsten Kreides Sf₁ = 0,07389 mm und der Radius der äußersten ringförmigen Zone ^₂OO ⁼ 1/04499 m bzw. Y"j₉₉ ■= 1,020966 mm. Die Breite der äußersten ringförmigen Zone, die gegeben ■ ist durch y*2Q0 ~ ^iqq' ^^st ^/4 F^m" ^Der die ringförmigen Zonen kann mittels eines Fotoätzverfahrens hergestellt werden, das aus der IC-Herstellung

bekannt ist; ferner kann eine Anzahl von Zonenplatten 30

auf dem Substrat 18 gleichzeitig mit hoher Genauigkeit ' vorgesehen werden. Die Dünnfilmsensoren 17-, 17₂, 17.,,.,.. die aus amorphem Silicium oder dergleichen hergestellt sind, werden gleichförmig in dem gewünschten Muster auf dem transparenten Substrat 19 mittels eines Fotoätzverfahrens hergestellt, das ähnlich dem zur Bildung der Zonenplatten verwendeten ist; damit die Positionsausrichtung der Dünnfilmsensoren 17.., 17.,, 17₃,.., und der

Zonenplatten 15-, 15₂, 15.,, unterhalb von 10 um bis 2 0 um ausgeführt werden kann, kann beispielsweise ein Referenzmuster zur Positionseinstellung, das mit ein und derselben'Maske erhalten wird, unter Verwendung eines Fotoätzverfahrens auf dem transparenten Substrat 19, auf "dem die Dünnfilmsensoren 17.., 17₂' 17₃,..- ^vor9^esenen sind,.sowie auf dem transparenten Substrat 18 hergestellt

werden, auf dem die Zonenplatten 1S₁ , 15.-,, 15-.,... vorig - ' ^J

gesehen werden. Somit wird es unnötig, die einzelnen Abbildungselemente bezüglich der einzelnen Sensoren einzustellen und es- kann vergleichsweise leicht eine Positionseinstellung eines einstückigen Abbildungssystems • relativ" zu einem einstückigen Sensor mit hoher Genauigkeit (beispielsweise in der Größenordnung von einigen um oder weniger) erreicht werden. Da sowohl das Substrat des Abbildungssystems als auch das des Sensors aus einem Material,wie beispielsweise Glas oder dergleichen, hergestellt ist, das hervorragende Beständigkeit gegen

■

• Umgebungsbedingungen hat, und da die Substrate sowohl des Abbildungssystems als auch des Sensors aus demselben Material hergestellt sind, hat die thermische Ausdehnung des Sensors und des Abbildungssystems denselben Wert; deshalb ist die Positionsabweichung zwischen dem Abbildungssystem und dem Sensor, die sich aufgrund einer Temperaturänderung ergibt, 0. Wenn Gläser verschiedener Typen mit sich geringfügig unterscheidenden thermischen · Ausdehnungskoeffizienten gewählt werden, kann die Positionsabweichung zwischen dem Abbildungssystem und dem Sensor so minimiert werden, daß die geforderte Genauigkeit (be.ispiels'weise 20 um oder weniger) aufgrund der von Temperaturänderungen herrührenden Ausdehnung bzw. Kontraktion erreicht wird.

Bei dem in Figur 4 (a) und (b) gezeigten Beispiel sind lichtundurchlässige und durchlässige Gebiete alternierend in ringförmigen Zonen ausgehend vom Mittelpunkt angeordnet. Diese. Anordnung wird als Zonenplatte vom

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- vs -

Amplitudentyp bezeichnet und ist allgemein bekannt:. Hei diesem Beispiel ist der kleinste Kreis lichtundurchlässig (opak); andererseits kann jedoch der kleinste Kreis auch lichtdurchlässig sein, und von diesem ausgehend können opake und lichtdurchlässige Abschnitte alternierend nach außen angeordnet werden. Zwar geht das Licht durch die gesamte-Fläche der .Zonenplatte hindurch, die Zonenplatte kann aber auch, wie in Figur 5 (a) und (b) gezeigt ist, mit einem transparenten Film 24 versehen sein, durch den die Phase alternierend um Z/2 (% : Wellenlänge des Lichts) hinsichtlich der ringförmigen Zonen ausgehend vom Mittelpunkt erhöht wird. Eine derartige Zonenplatte wird als 'Zonenplatte vom Phasentyp bezeichnet und. ist ebenfalls bekannt. In Figur 5 (a) wird angenommen, daß der Bre-. chungsindex des transparenten Films 24, der die Phasenabweichung erzeugt, np ist und seine Dicke dp, und daß für die beiden Werte gilt (np - 1) dp -%I2 ( 2, ^: Wellenlänge des Lichts). Ein lichtundurchlässiger Film 23, der über dem durchlässigen Film 24 vorgesehen ist, ist ein Metallfilm-, beispielsweise aus Cr oder dergleichen* Dieser Film hat die Aufgabe, irgendwelches von der Vorlagekommendendes Streulicht dadurch zu unterbrechen, daß _ die Außenfläche der Zonenplatte ein unwirksames Gebiet

ist, das nicht zur Abbildung beiträgt.

Wenn, wie vorstehend beschrieben, die in den Figuren 4 (a) und (b) sowie 6 (a) und (b) gezeigten Zonenplatten

OQ als Abbildungssysteme 15., ^₂, 15·,,....", verwendet werden, kann ein kompaktes Vorlagen-Lesegerät geschaffen werden, das die strengen Anforderungen an die Positionseinstellung der Sensoren 17.., 17₂, 17...... und der Abbildungssysteme 15. , 15₂, 15-.,... erfüllt und das für die Serienherstellung geeignet ist. In Figur 3 bezeichnen die Bezugszeichen 20.., 2O₂, 2O₃ und 20. Lichtunterbrechungsmittel, die beispielsweise Lichtstrahlen beseitigen, die ansonsten in den Sensor 16₂

O I H UZ I /

-W-

von anderen Gebieten der Vorlage über andere Abbildungssysteme als das Abbildungssystem 15₂, beispielsweise über die benachbarten Abbildungssysteme 15. oder 15₃ eintreten würden. Im folgenden soll die Helligkeit der in den Figuren 4 (a) und (b) und 5 (a) und (b) gezeigten Zonenplatten mit der einer Linse verglichen werden. Die flächen der ringförmigen Zonen der Zonenplatte sind jeweils gleich und haben den Wert fTlT. Wenn folglich die Zahl der Zonen m = 200 und die Wellenlänge X = 546,07 nm ist, und wenn f = TO mm, so ist der Radius der äußersten ringförmigen Zone )Γ-?γ)γ\ ~ 1/044 mm; deshalb ist die Blendenzahl (F-Zahl) der Zonenplatte des in den Figuren 4 (a) und (b) gezeigten Typs f/ (2Z₂₀₀) χ 2 = 9,6 und die Blendenzahl des in den Figuren 5 (a) und (b) gezeigten Typs ^f/i²/2oo^ 4,8. Hieraus erkennt man, daß die Lichtkondensationsfähigkeit, d.h. die sogenannte Helligkeit der Zonenplatte als Abbildungselement gleich der einer gewöhnlichen Linse ist, wenn die Zahl der Zonen etwa 200

... · ■

ist.

Im folgenden soll ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben werden.
·

Die Figuren 6-12 zeigen Kombinationen der relativen Positionsbeziehungen zwischen dem Substrat der Zonenplatten, dem Substrat der Dünnfilmsensoren und den Lichtunterbrechungsmitteln, die Lichtstrahlen beseitigen, die in den Sensor von anderen Gebieten der Vorlage eintreten. In den Figuren 6-12 bezeichnet das Bezugszeichen 26 eine Vorlage, 27.. , 27₂ und 27-, Teile eines Bildes bzw. von Schriftzeichen, die auf der Vorlage dargestellt sind, 2 8.. , 2 8_ und 28., Zonenplatten, 2 9 ein transparentes Substrat, auf dem die Zonenplatten aufgebracht sind, 30 ein Substrat, auf dem die Sensoren aufgebracht sind, 31.., 31₂, 31., und 31. Lichtunterbrechungsmittel, 32/, 32₂ und

32₃ Sensoren, 33^ 33₂ und 33₃ die Bilder der Teile 27.,, 27₂ bzw. 27 des Bildes bzw. der Schriftzeichen auf der Vorlage. Die Substrate 2 9 und 30 können nicht nur Glas- , .■ Substrate sein, sie können vielmehr transparente Substrate sein, die aus irgendwelchen anderen Materialien hergestellt sind, deren lineare Ausdehnungskoeffizienten identisch oder im wesentlichen identisch sind. Die Sensoren 32.,, 32₉ und 32_ können außer Dünnfilmsensoren,

die aus einem Material wie beispielsweise amorphem Silicium hergestellt sind, auch beispielsweise Festkörpersensoren wie CCD-Sensoren sein. Die Sensoren sind nicht auf eindimensionale Sensoren beschränkt, sie können auch gestaffelt oder in üblicher Weise zweidimensional angeordnet sein. Xm letzteren Fall kann die Anordnung der Zonenplatte .eindimensional, gestaffelt oder üblicherweise zweidimensional sein; die Art der Anordnung kann entsprechend dem jeweiligen Fall gewählt werden.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Figur 13 gezeigt. Figur 13 zeigt ein Beispiel für den Fall, daß die Zonenplatten und die Sensoren auf ein und demselben transparenten Substrat vorgesehen sind.. In Figur 13 bezeichnet das Bezugszeichen 34 eine Vorlage, 3S₁ , 35~ und 35., Teile eines Bildes oder von Schriftzeichen, die auf der Vorlage dargestellt sind, 36-, 36₂ und 36₃ Zonenplatten, 37., 37₂, 37₃ und 37. Lichtunterbrechungsmittel, 38 ein transparentes Substrat, auf den die Zonenplatten und die Sensoren vorgesehen

sind, 39.. , 39„ und 39, Sensoren und 4O₁, 4O₂ und 40., die Bilder der Teile 3-5.. , 35-, bzw. 35., des Bildes oder der Schriftzeichen auf der Vorlage.

Figur 14 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel. Figur 14 erläutert ein Beispiel, in dem ein transparentes Substrat 45, auf dem Zonenplatten vorgesehen sind, und ein transparentes Substrat 47, auf dem Sensoren vorgesehen sind, miteinander durch ein transparentes Klebe-

- rs -

mittel 46 verbunden sind. In Figur 14 bezeichnet das Bezugszeichen 41 eine Vorlage, 42.. , 42_? und 42-, Teile eines Bildes oder von Schriftzeichen, die auf der Vorlage dargestellt sind, 43.., 43„, 43^ und 43. Lichtunterbrechungsmittel, 44., 44_ und 44-, Zonenplatten, 48., 48₂ und 48., Sensoren, 49 , 49₂ und 49 Bilder der Teile 42., 42₂ bzw. 42., des Bildes bzw. der Schriftzeichen auf der Vorlage. In den Ausführungsbeispielen gemäß den Figuren 13 und 14 müssen die Substrate der Zonenplatten und der Sensoren nicht aus Glas bestehen, sondern es können auch, wie bereits in Verbindung mit den Figuren 6-12 beschrieben worden ist, andere transparente Substrate sowohl im Falle der Figur 13, in dem die Zonenplatten und die Sensoren auf ein-, und demselben Substrat vorgesehen sind, als auch im Falle der Figur 14 verwendet werden, sofern die Koeffizienten der Linearausdeh-. nung der beiden Substrate gleich oder im wesentlichen

gleich sind. Sowohl im Falle der Figur 13 als auch im 20

Falle der Figur 14 können anstelle der Dünnfilmsensoren, beispielsweise aus amorphen Silicium, beispielsweise auch Festkörpersensoren wie CC-Elemente verwendet werden. Die Sensoranordnung ist nicht zwangsweise eine eindimensionale Anordnung, sie kann auch eine gestaffelte • Anordnung oder eine gewöhnliche zweidimensionale Anordnung sein. In diesem Falle kann die Anordnung der Zonenplatten eine eindimensionale Anordnung oder eine gestaffelte Anordung oder eine gewöhnliche zweidimensionale Anordnung sein; die Anordnung kann so gewählt werden, wie es der jeweilige Fall erfordert.

Bei den in den Figuren 15-21 gezeigten AusführungsbeispieXen sind die Lichtunterbre.chungsmittel in min- ~_r destens einem der Substrate vorgesehen, auf denen das Abbildungssystem bzw. der Sensor vorgesehen sind. Bei den Ausführungsbeispielen gemäß den Figuren 15 (a) und (b) liegen die Zonenplatten 52., 52₂ und 52₃ auf der

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- vs -

Seite der Vorlage 50 in bezug auf das optisch transparente Substrat 53 und die Sensoren 57. , 57~ und 5-7-, sind auf der der Vorlage 50,bezogen auf das Substrat 55,gegenüberliegenden' Seite angeordnet. Sowohl in der Figur 15 (a) als auch der Figur 15 (b) sind Lichtunterbrechungsmittel .54^ 54₂, 54₃, 5 4₄ oder 54^, 54₂', 54^, 54₄' in ihrer Positionsbeziehung gezeigt und in mindestens einem der

, ~ Substrate, auf denen die Zonenplatten bzw. die Sensoren vorgesehen sind, angeordnet. Hierdurch besteht nicht die Notwendigkeit, Lichtunterbrechungsmittel an irgendeinem anderen Abschnitt als den transparenten Substraten 53 und 55 vorzusehen; ferner ist ein kompakter Entwurf mög-

u licht Mit 56-, 56₂ und 56, sind die Bilder der Teile 51. , 51_ und 51., des Bildes bzw. der Schriftzeichen bezeichnet, die durch die Zonenplatten auf den Sensoren entworfen werden. .

2Q Die Figuren 16 (a), (b) und (c) zeigen Ausführungsbeispiele, bei denen die Zonenplatten 52.., 52_, 52,,... .auf der einer Vorlage 50 bezüglich eines optisch transparenten Substrats 53 gegenüberliegenden Seite liegen und die Sensoren 57.., 57„, 57 , .. . auf der der Vorlage .

50 in bezug auf das Substrat 55 gegenüberliegenden Seite vorgesehen sind; Lichtunterbrechungsmittel 3Oy, 30„, 30,/ 30. bzw. 54^', 54', 54_', 54 ' sind in der gezeigten Positionsbeziehung in mindestens einem der Substrate vorgesehen, auf denen die Zonenplatte bzw. die Sensoren vorgesehen sind.

In ähnlicher Weise zeigt Figur 17 ein Ausführungsbeispiel, bei dem Lichtunterbrechungsmittel 54.., 54₂, 54.,* 54. auf einem transparenten Substrat 53 vorgesehen sind, wenn die Zonenplatten 52^ 52₂, 52, auf der der Vorlage 5 0 bezüglich des Substrats 53 gegenüberliegenden Seite liegen und die Sensoren 57*, 57-, 57,,... auf der Seite der Vorlage 50 des Substrats 55 vorgesehen sind.

W »v*f· *τ ·*·. χ te

to

Figur 18 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem Lichtunterbrechungsmittel 54-, 54₂> 54-., 54. auf einem transparenten Substrat 53 vorgesehen sind, wenn die Zonen- ^ platten 52.., 52»» 52 ,... auf derselben Seite wie die Vorlage 50 auf dem Substrat 53 liegen und die Sensoren 57.., 57₂, 57₃ auf derselben Seite wie die Vorlage 50 hinsichtlich des Substrates 55 vorgesehen sind.

Die Figuren 15-18 zeigen Beispiele für den Fall, daß das transparente Substrat 53, auf dem die. Zonenplatten 52.., 52„,- 52., vorgesehen sind, von dem Substrat 55 getrennnt ist, auf dem die Sensoren 57., 57 ', 57., vorgesehen sind. Die Lichtunterbrechungsmittel 54.., 54„, 54.,. 54₄ bzw. 54.J¹, 54₂', 54g¹, 54₄'_r die durch Schraffieren in den Figuren 15 — 18 dargestellt sind, können dadurch ausgeführt.werden, daß Einschnitte auf der gegenüberliegenden Fläche des Substrats, auf dem die Zonenplatten bzw. die Sensoren aufgebracht sind, ausgeführt und

die Einschnitte mit einem lichtabsorbierenden Beschichtungsmaterial gefüllt werden. Wie in den Figuren 15-18 gezeigt ist, zeichnen diese Einschnitte dadurch aus, daß sie nicht so tief sind, daß sie vollständig das Substrat "durchsetzen, auf dem die Zonenplatten bzw. die Sensoren

- ·

aufgebracht sind.

Figur 19 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem Lichtunterbrechungsmittel 61.., 61₂, 61-, 61. bzw. 61V, 61 - '/ 61-', 61 ' sowohl an einem transparenten Substrat 59, auf dem die Zonenplatten 58., 58-» 58- vorgesehen sind, .als auch auf einem transparenten Substrat 62 vorhanden;· sind, auf dem Sensoren 64., 64-, 64a vorgesehen sind; die Substrate 59 und 52 sind miteinander'mittels eines transparenten Klebemittels 6 0 verbunden. Die Lichtunterbrechungsmittel 61., 61-, 6I₃, 61. und 61', 6I₃ ¹, 6I₃', 61.' müssen nicht unbedingt bezüglich ihrer Position an der durch Klebstoff verbundenen Oberfläche übereinstim-

3U0217

■4 -» τ, »

- -ez -

men. Mit 63., , 63_, 63-, sind die Bilder der Teile 51-, 51₇ / 51-. eines Bildes oder von Schriftzeichen bezeichnet, die auf den Sensoren 64-, 64«, 64-, durch die Zonenplatten 58.., 58₂, 58₃ gebildet werden.

Die Figuren 20 und 21 zeigen Ausführungsbeispiele, bei denen das Substrat der Abbildungssysteme 65-, 65„, 65-, und das Substrat des Sensoren 69-, 69-, 69-. identisch '" sind. Figur 2 0 zeigt ein Beispiel, bei dem Einschnitte 67-, 67-j, 67-, 67. in 'der Oberfläche eines transparenten Substrats 66 vorhanden sind, auf der die Abbildungssysteme vorgesehen sind; Figur 21 zeigt ein Beispiel, bei dem Einschnitte 7O₁, 7O₀, 70-., 70. auf der Oberfläche

IS-

eines transparenten'Substrats 66 vorhanden sind, auf der Sensoren vorgesehen sind. Mit 68.. , 68₂ und 68, sind die Bilder der Teile 51-, 51_? und 51-, eines Bildes oder von Schriftzeichen bezeichnet, die durch die Zonenplatten 65-, 65₇ und' 65o· auf den Sensoren 69.. , 69- und \ ι

■ . 6 9.. gebildet werden.

Im folgenden soll ein Ausführungsbeispiel beschrieben werden, bei dem von den gebeugten Lichtstrahlen der Zonenplatten das in andere Ordnung als in erste Ordnung

gebeugte Licht hervorragend abgeschnitten wird.

Figur 22 zeigt den Zustand der gebeugten Lichtstrahlen, die, wenn Zonenplatten als Facettenelemente verwendet werden, zur Abbildung auf der Oberfläche der Sensoren

"

53-, 53~, 53~ beitragen, nachdem das Licht von Objekten 7I₁, 71₂, 71₃ in die Zonenplatten 72-, 72,,, 72₃ eingetreten ist, und den Zustand der gebeugten Lichtstrahlen, die Störkomponenen erzeugen. Im Fall einer Zonenplatte ist das gebeugte Licht, das verwendet wird, um Bilder 74-, 74-, 74₃ zu erhalten, das in + 1. Ordnung gebeugte Licht, wie dies in Figur 22 gezeigt ist, und das in 0. Ordnung gebeugte Licht (geradliniig hindurchgehendes Licht) sowie die in andere Ordnungen gebeugten Licht-

v-> I 4 Ui. I /

-abstrahlen, d.h. das in - 1. Ordnung gebeugte Licht, das in +_ 3. Ordnung gebeugte Licht etc. ergeben Störkomponenten auf der Bildebene, wodurch sich ein verringerter Kontrast des Bildes ergibt. Beispielsweise treten, wie in Figur 22 gezeigt ist, diese Lichtstrahlen in benachbarte Se.nsorgruppen als Streulicht ein; dies ist unvorteilhaft. '

Bei den in Figur 22 - 27 gezeigten Ausführungsbeispielen wird die Verringerung des !Contrasts des Bildes, der sich durch in andere Ordnungen als in + 1. Ordnung gebeugtes Licht ergibt, vermieden.

In Figur 22 bezeichnet 75 ein Vorlagenpapier, 76-, 76» und 7G₃ zu lesende Vorlagen, 78.., 78-, 78-, auf einem Glassubstrat 79 vorgesehene Zonenplatten, 7T₁ - 77, und

80 - 8O₄ Lichtunterbrechungsplatten und 82. - 82_ die

Bilder der Vorlage. In dem in Figur 23 gezeigten Beispiel

sind mittels 77₁ - 77. zur Unterbrechung des Lichts vorgesehen,, daß von anderen Abschnitten als dem vorgegebenen Gebiet der" Vorlage durch benachbarte Zonenplatten zu den Sensoren 83.. , 83_?, 83.,, die auf einem Glassubstrat

81 vorgesehen sind, hindurchgeht, sowie 80.. - 80., die die in die Sensoren eintretenden gebeugten Lichtstrahlen 86 und 87 unterbrechen; durch'die. Zonenplatten-wer-

■ den, wie in Verbindung mit Figur 22 beschrieben ist, außer dem zur Abbildung gebeugten Lichtstrahl weitere gebeugte Lichtstrahlen 86, 87, 88 erzeugt.

%J\J ■

Das vorliegende Ausführungsbeispiel· ist ein Vorlagen- \ Lesegerät, bei dem Mittel zur Unterbrechung des Lichts, das von anderen Abschnitten als dem vorgegebenen Gebiet der Vorlage durch eine benachbarte Zonenplatte zu den Sensoren hindurchgeht, sowie Mittel, die die Lichtstrah len (einschließlich des in 0. Ordnung gebeugten geradlinigen durchgehenden Lichts) unterbrechen die in ande-

-dire" Ordnungen als das zur Abbildung beitragende gebeugte Licht durch die Zonenplatten gebeugt werden, durch diskrete Einrichtungen realisiert werden; beide Einrichtungen sind so vorgesehen, daß das Gerät kompakt ist und einen hohen Kontrast liefert.

Figur 24 zeigt den Fall, daß die Lichtunterbrechungs-Einschnitte 94. bis 94. und 97₁ bis 97, in einem Substrat

93, auf dem Zonenplatten 92.., 92„, 92_ vorgesehen sind-, sowie in einem Substrat 96 vorhanden sind, auf dem Sensoren 99-, 99p, 99., vorgesehen sind.; die beiden Substrate sind miteinaner durch ein Klebemittel 95 verbunden. Alternativ können die Lichtunterbrechungs-Einschnitte lediglich in einem der Substrate der Zonen-' platten bzw.'des Sensoren der Dicke der Substrate vorgesehen werden, jytit 9I₁ bis 91. sind Mittel zum Unterbrechen des Lichts bezeichnet, das von anderen Abschnitten als den vorgegebenen Gebieten 56-, 56_O, 56-, der Vorlage

'

55 durch eine benachbarte Zonenplatte zu den Sensoren · hindurchgeht. Das Ausführungsbeispiel des Lesegeräts, das in Figur 25 gezeigt ist, zeigt den Fall, daß bei der Konstruktion gemäß Figur 24 das Substrat der Zonenplatten nicht am Substrat der Sensoren mit .

Klebstoff befestigt ist. In Figur 25 bezeichnen gleiche Bezugszeichen wie in Figur 2 ähnliche Teile. Bei dem in Figur 25 gezeigten Ausführungsbeipiel ist es vorzuziehen, daß der Abstand zwischen den beiden Substraten klein ist.

Bei dem in Figur 26 gezeigten Ausführungsbeispiel be- ,·. zeichnen die Bezugszeichen 104, 107 und 110 ein Substrat, auf dem Zonenplatten 103-, 103-r 103- vorgesehen sind, ein Substrat, auf dem Lichtunterbrechungsmasken 106₂ - 10&₄ und 109., - 109₄ in Form dünner Filme (beispielsweise aufgedampfter Metallfilme) vorgesehen sind, sowie ein Substrat, auf den Sensoren 112- - 112.,

Ι 4UZ I /

vorgesehen sind. Diese drei Substrate sind miteinander durch Klebemittel 105 und 108 verbunden. 11I₁, 111₂ und \ 111 ο sind Bilder vorgegebener Gebiete 101.., 101- und 101~ der auf den Sensoren abgebildeten Vorlage. Lichtunterbrechungsplatten 102.. - 102. sind Mittel zum Unterbrechen des Lichts, das,von anderen Abschnitten als den vorgegebenen Gebieten 101.., 10I₂, 10K der Vorlage 100 durch benachbarte Zonenplatten z\x den Sensoren hindurchgeht; Lichtunterbrechungsmasken 106.. - 106₄ und 109^ — ■ 109. sind Mittel zum Unterbrechen des in anderer Ordnung gebeugten Lichts (einschließlich der geradlinigen durchgehenden Komponente, die als in 0. Ordnung gebeugte Lichtkomponente bezeichnet wird) als das zur Abbildung verwendete Licht von dem durch die Zonenplatten gebeugten Licht. Die gegenseitige Positionseinsteilung der Zonenplatten und der Lichtunterbrechungsmasken 106.. 106. und 1.09, - 109. und der Sensoren 112. - 112., wenn sowohl die Zonenplatten als auch die Lichtunterbrechungs-

20·- ■

masken und die Sensoren von Dünnfilm-Elementen gebildet werden, kann dadurch ausgeführt werden, daß ein Positionierungsmuster auf einer Fotomaske, die zur Mustererzeugung verwendet wird, vorgesehen wird und dieses Muster fotogeätzt und anschließend ein Positions-Einstellvor-" ·

gang durchgeführt wird, wenn die Elemente.mit einem Klebstoff verbunden werden.

Das in Figur 27 gezeigte Ausführungsbeispiel des Lesegeräts zeigt den Fall, daß bei dem Ausführungsbeispiel · gemäß Figur 26 das Substrat, auf dem die Zonenplatten vorgesehen sind, das Substrat, auf dem Lichtünterbre-. · chungsmasken vorgesehen sind und das Substrat,, auf dem .die Sensoren vorgesehen sind, voneinander getrennt sind.

In Figur 26 und 27 können die Lichtunterbrechurigsmasken alternativ auf dem Substrat der Zonenplatten oder auf dem Substrat der Sensoren vorgesehen werden. Im Falle

# * ft e> 4 - t a

der Figuren 26 und 27 sind die beiden Lichtunterbrechungs masken bezogen auf die Richtung der optischen Achse des Abbildungssystems angeordnet; im allgemeinen ist die Zahl der Masken jedoch beliebig und ihre Anordnung kann so gewählt werden, daß der gewünschte Zweck der Lichtunterbrechung ausreichend erreicht wird. Der Ausrichtfehler der Lichtunterbrechungsplatten in Richtung senkrecht zur optischen Achse kann um etwa eine Größenordnung größer als der Ausrichtfehler von 10 um bis 20/im zwischen den Zonenplatten und den Sensoren sein. Bei den vorstehend gezeigten Ausführungsbeispielen sind die Substrate, auf denen die Zonenplatten, die Sensoren und die Lichtunterbrechungsmasken vorgesehen werden, nicht auf den Werkstoff Glas beschränkt, vielmehr können irgendwelche .transparenten Materialien mit einem ähnlichen linearen Ausdehnungskoeffizienten wie Glas verwendet, werden. Als Sensor können nicht nur Dünnfilmscnsoren, beispielsweise aus amorphem Silicium, sondern auch

andere Festkörpersensoren, wie beispielsweise CCD-Elemente verwendet werden. Die Sensoranordnung ist keineswegs auf eine eindimensionale Anordnung beschränkt, vielmehr können auch gestaffelte Anordnungen oder gewöhnliche zweidimensionale Anordnungen verwendet werden. In

diesem Fall kann die Ausbildung der Zonenplatten eine eindimensionale Ausbildung oder eine gestaffelte Ausbildung oder eine qewöhnliche zweidimensionale Ausbildung sein; die Art der Ausbildung kann entsprechend dem -"" jeweiligen Fall gewählt werden.

Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen sind Mittel gezeigt, die Lichtunterbrechungsplatten oder Lichtunterbrechungseinschnitte verwenden, die schädliches Licht beseitigen, das ein Hindernis beim Lesevor-·

OJ - -

gang sein kann; dieses schädliche Licht kann jedoch auch durch andere Mittel beseitigt werden; dies soll im folgenden beschrieben werden.

Im allgemeinen wird, wie in den Figuren 4 und 5 gezeigt .ist, das Licht durch die Zonenplatten in eine Anzahl von Ordnungen gebeugt; die zur Abbildung benutzte Beugungsordnung ist gewöhnlich die Ordnung mit der größten Beugungsausbeute, beispielsweise das in + 1. Ordnung oder · - 1. Ordnung gebeugte Licht für eine Fresnel-Zonenplatte vom Phasentyp. Das in andere Ordnungen als die zur Abbildung benutzte Ordnung gebeugte Licht trifft jedoch ebenfalls auf der Oberfläche des Sensors auf und bildet sogenanntes Streulicht, das zu einer Verringerung des Signal/Störverhältnisses in der Bildebene, d.h. des Signal/Rausch-Verhältnisses führt. Zwischen dem Signal/ ■ Rausch-Verhältnis und der Streulichtrate besteht die folgende Relation:

Hierbei ist FL (%) die Streulichtrate. ■20 ' .

Die spezielle Größe der Streulichtrate soll nun für eine Fresnel-Zonenplat.te vom Phasentyp (die in Figur 5 gezeigte Zonenplatte) exemplarisch erläutert werden.

^ΔΌ Figur 2 8 zeigt die Bedingung der um den Faktor 0,8 verkleinerten umgekehrten Abbildung unter Verwendung einer Fresnel-Zonenplatte. 113 bezeichnet das Gesichtsfeld auf der Vorlagenfläche, 114 eine Fresnel-Zonenplatte und 115 einen Dünnfilmsensor aus amorphem Silicium oder einen

Festkörpersensor, wie beispielsweise ein CCD-Element; der Sensor 115 ist ein eindimensionaler Sensor. Der Abstand zwischen der Vorlagenfläche und der Zonenplatte ist 13,18 mm und der Abstand zwischen der Zonenplatte und dem eindimensionalen Sensor 10,54 mm. Wie in Figur

2 8 gezeigt ist, werden eine Anzahl verschiedener Ordnungen, wie in 0. Ordnung gebeugtes Licht (geradlinig hindurchgehendes Licht), in +_ 1. Ordnung gebeugtes Licht, in + 2. Ordnung gebeugtes Licht etc. auf der·Oberfläche

-W-

einer gewöhnlichen Zonenplatte erzeugt; im Falle einer idealen Fresnel-Zonenplatte vom Phasentyp sind die Beugungsausbeuten der entsprechenden gebeugten Lichtstrahlen derart, daß das in 0. Ordnung gebeugte Licht (geradlinig hindurchgehendes Licht) 0 %, das in +_ 1. Ordnung gebeugte Licht 40 %, das in ^ 2. Ordnung gebeugte Licht . 0 %, das· in _+. 3. Ordnung gebeugte Licht etwa 4,1 %, das ,p. in _+ 4. Ordnung gebeugte Licht 0 %, das in ;+ 5. Ordnung : gebeugte Licht 1,6 % usw. ist.

Die Beugungsausbeute ist das Verhältnis der in eine bestimmte Ordnung gebeugten Lichtmenge zu der auf die Zo-

■jr nenplatte einfallenden Lichtmenge ausgedrückt in %. Mit dem Ausdruck "ideal" ist eine Zonenplatte gemeint, bei' · der die Beziehung (np r 1) dp = %/2 χ Ν (N: ungerade ■ 'Zahl) genau erfüllt-ist, wobei % die Wellenlänge des einfallenden Lichts,dp die Dicke des transparenten Films

2Q 24, der für die Phasenabweichung sorgt, und η der Brechungsindex dieses Films ist; diese Bedingung sagt, daß der Radius Τΰχ. (m: ganze Zahl) der Muster der Zonenplatte exakt die Bedingung JTm = Tf x % x m (f: Brennweite)-.erfüllt, und daß, wie in Figur 5 (a) gezeigt ist, der Querschnitt der Schicht 24, die für die Phasenabweichung sorgt, rechteckig ist. Wenn folglich bei der Herstellung der Zonenplatte die Breite der ringförmigen Zonen des Musters etwas abweicht oder die Dicke dp des transparenten Films etwas vom Idealzustand abweicht oder ihr

Querschnitt nicht rechteckig ist, sondern vielmehr gestört ist, ändert sich die Beugungsausbeute der einzelnen gebeugten Lichtstrahlen gegenüber dem vorstehend ■-genannten Wert oder es wird in 0. Ordnung gebeugtes Licht (geradlinig hindurchgehendes Licht) erzeugt. Unter Berücksichtigung dieser Tatsachen ist für die in Figur 28 gezeigte Anordnung die Streulichtrate auf der Oberfläche des eindimensionalen Sensors, die durch in verschiedene Ordnungen gebeugtes Licht erzeugt wird, dadurch berech-

net worden, daß der Durchmesser DO des Gesichtsfelds auf der Vorlagenfläche und der Durchmesser DE der Zonenplatte variiert Worden ist. Die Kalkulation ist so aus- · geführt worden, .daß das Gesichtsfeld auf der Vorlagenflache und die Pupillenebene der Zonenplatte fein unterteilt worden sind und die Spuren des in die verschiedenen' Ordnungen gebeugten Lichts errechnet worden ist, wie dies in Figur 28 gezeigt ist. Das Ergebnis der Berechnung ist in Figur 29 gezeigt. Figur 29 (a) bezieht sich auf den Fall, daß der Durchmesser DE der Zonenplatte den Wert DE = 1,38 mm hat, der dem Fall entspricht, daß die Zahl der ringförmigen Zonen 150 ist. Figur 29 (b) bezieht sich auf den Fall, daß der Durchmesser der Zonenplatte 1,60 mm ist, was dem Fall entspricht, daß die Zahl der ringförmigen' Zonen 200 ist. In Figur 29 (a) ■ und (b) bezieht sich das Symbol O auf den Fall, daß angenommen wird, daß die Fresnel-Zonenplatte vom Phasentyp ""

'ideal gefertigt ist, und das -Symbol X. zeigt die Streu-

l'ichtrate, die von einem eindimensionalen Sensor gemessen wird, und 'die unter der Annahme berechnet worden ist, daß die Beugung saus beute in 0. Ordnung 20 %, in +_ 1 . Ordnung 30 % und in _+ 3. Ordnung 10 % ist. Wie man aus Figur 29 erkennt, ist bei einer Zonenplatte jeglicher Grö-

ße, wenn die Größe des Gesichtsfelds auf der Vorlagenfläche etwa 2 mm - 3 mm im Durchmesser von der Größe ist, die üblicherweise als notwendig betrachtet wird, die Streulichtrate im Bereich von 20 - 4 0 %. Dies ist nicht

annehmbar. Beispielsweise wird bei einem Vorlagen-Lesegerät, die einem Faksimile-Gerät, die Umsetzung in' Binärterm dadurch ausgeführt, daß ein verschiebbarer Pegel (si ice-Pegel) für ein elektrisches Signal vorgegeben wird, das von einem eindiomensionale'n Sensor abgegeben wird; in Abhängigkeit von de.r ARt, wie der

verschiebbare Pegel in dem Fall einer derartigen Umsetzung auf Binärform eingestellt wird,kann mehr oder weniger Streulicht ausgechieden werden; wenn je.doch die Streulichtrate zu hoch ist, kann es sich erge-

3Η02Π7

ben, daß die Einstellung des verschiebbaren Pegels schwie rig wird und ein stabiler genauer Lesevorgang der Vorlage unmöglich. Deshalb ist es notwendig/ die Streu-. lichtrate zu verringern; dies soll im folgenden beschrieben werden. Ein Gerät, wie ein Faksimile-Gerät, zeichnet sich dadurch aus, daß beim Lesen der Vorlage eine sog, Schlitzabtastung erfolgt; dies ist der Grund, daß ein eindimensionaler Sensor verwendet wird. Die Schlitzabtastung bedeutet, daß die Beleuchtung der Vorlagenfläche grundsätzlich in einer Ebene ausgeführt wird, die in bezug auf das Abbildungssystem konjugiert zu dem eindimensionalen Sensor ist, d.h., wenn eine Abbildung mit 1:1 Vergrößerung erfolgt, daß eine Schlitzbeleuchtung mit Abmessungen, die gleich der Breite und der Länge des eindimensionalen Sensors sind, durchgeführt wird. Wie in Figur 29 gezeigt ist, ist der Grund für die hohe Streulichtrate hauptsächlich der, daß vom Gesichtsfeld auf der Vorlagenfläche in andere Ordnungen als die +1. . "■

^^u Ordnung, mittels der die Abbildung erfolgt, gebeugtes Licht von anderen Ebenen als der mit dem eindimensionalen Sensor konjugierten Ebene eintrifft"und zu Streulicht wird. Demgemäß ist es, um die hohe Streulichtrate zu reduzieren, gemäß Figur 2 9 vorzuziehen, daß die Beleuch-

ty c - . ."

tung der Vorlage eine Schlitzbeleuchtung ist und daß die Schlitzbreite so klein gemacht wird, wie es aufgrund der Relatiyausrichtung der Zonenplatte und des eindimensionalen Sensors möglich ist. Auf diese Weise ist die Streulichtrate dadurch berechnet worden, daß eine

schlitzförmige Breite für das kreisförmige Gesichtsfeld auf der Vorlagenfläche vorgegeben worden ist. -.

Figur 30 zeigt den Abbildungszustand, wenn die Breite

der Schlitzbeleuchtung W ist. In Figur 30 bezeichnet das 35

Bezugszeichen 116 das Gesichtsfeld auf. der Vorlagenfläche, 117 eine Zonenplatte und 118 einen eindimensionalen Sensor. Das Ergebnis der Berechnung der Streulichtrate bei dem Aufbau gemäß Figur 30 ist in Figur 31 gezeigt.

Figur 31 (a) zeigt die Streulichtrate, wenn das Gesichtsfeld auf der Vorlagenfläche für den Fall, daß die Schlitzbreite W 0,5 mm ist, variiert worden ist. Figur k 31 (b) zeigt die Streulichtrate, wenn die Schlitzbreite 1,0 mia ist. Die Symbole O und X haben eine ähnliche Bedeutung wie die in Figur 29. Wie das Ergebnis zeigt, • wird durch eine kleinere Schlitzbreite die Streulichträte stark reduziert. Berücksichtigt man dies, so wird bei einem Vorlagen-Lesegerät, das Zonenplatten verwendet, die Streulichtrate kleiner, um das Signal/Stör-Verhältnis zu verbessern.

Fig- 32 - 36 zeigen ein Ausführungsbeispiel des Lesegeräts, das einen" Schlitz verwendet. Figur 32 (a) zeigt einen Querschnitt, wenn die Richtung A, in der sich die ■ Vorlage bewegt, von der Seite betrachtet wird, und Figur 32 (b) eine Ansicht aus der Bewegungsrichtung der Vorlage, d.h. eine Ansicht, bei der die Längsrichtung

des Schlitzes der Schlitzbeleuchtung von der Seite betrachtet wird. In Figur 33 (a) bezeichnet 119 einen trans parenten Schutzfilm, 120 einen Film, der für die Form des von der Vorlage kommenden Lichts mit der Schlitzbreite W als Öffnungsbreite mittels eines opaken dünnen Films aus CR, Al oder dergleichen sorgt, und 121 ein transparentes Element, das als Vorlagen-Trägertisch dient. Die Filme 119 und 120 sind auf diesem transparenten Element vorgesehen. Mit 127 ist eine Beleuchtungslichtquelle zur Beleuchtung der Vorlage bezeichnet. 122 • bezeichnet Zonenplatten, 123 einen lichtundürchlässigen Film, der für öffnungen für die Zonenplatten sorgt und Licht, das durch andere Abschnitte als die Zonenplatten zu einem Sensor 125 hindurchgehen würde, unterbricht,

124 ein transparentes Element, auf dem die Zonenplatten ο υ

vorgesehen sind, und 126 ein Substrat, auf dem der eindimensionale Sensor 125 vorgesehen ist. Sogar wenn W beispielsweise 0,2 mm - 0,3 mm ist, ist gemäß Figur 32 (a) die Breite des Sensors 125 125 um für den Fall

AA A *

8 pel; deshalb kann diese Anordnung in zufriedenstellender Weise verwendet werden, wenn die Positionseinstellung zwischen dem Schlitz W und den Zonenplatten sowie dem ^ · Sensor, unterhalb von etwa 30 um ausgeführt wird. Die Positionseinstellung zwischen dem Schlitz und den Zonenplatten sowie dem Sensor kann auf folgende Weise ausgeführt werden: Der Schlitz, die Zonenplatten und der Sen- · sör werden unter Verwendung eines Musterverfahrens, wie beispielsweise eine Fotoätzverfahrens hergestellt; deshalb kann, wenn ein Muster hergestellt wird, ein Referenzmuster zur PositionseinstelLung vorgesehen werden und die einzelnen Muster werden dann aneinander befestigt oder miteinander mit dem Referenzmuster als Markierung ■"·■■"

verbunden. Zur Erläuterung dieser Situationen sollte die folgende Beschreibung unter Bezugnahme auf Figur 3'2 (b)■-" dienen. In Figur 32 (b) sind mit 128-, 128₂ und 128₃ Bilder bzw. Schriftzeichen auf der Vorlage bezeichnet, die durch Zonenplatten 133-, 133~ und 133- auf Sensoren Iz-J

138-, 138₂ und 138^ abgebildet werden". 129 bezeichnet einen Vorlagen-Trägertisch, 132-, ¹³²2' ¹³²3' ¹³²4 ^und 136-, 136', 1³6₃, 136.-Lichtunterbrechungsmittel, 131 ein transparentes Substrat, auf dem die Zonenplatten vorgesehen sind, und 139 ein Substrat, auf dem der Sen-

' sor vorgesehen ist. 130 und 135 bezeichnen ein Substrat,

auf dem ein Film, der eine schlitzförmige Öffnung bildet, vorgesehen ist, und ein Substrat der Zonenplatten sowie ein Zwischenelement zur Verbindung mit dem Substrat der Sensoren durch ein Klebemittel. Wenn die Ver-30

bindung durch dieses Zwischenelement ausgeführt wird, können die bereits genannten Referenzmuster zur Positionseinstellung als Markierung zur Ausrichtung verwendet werden. Mit 137-, 137_O und 137-, sind umgekehrte BiI-der der Bilder bzw. der Schriftzeichen 'auf dem Original ."·■.'■

bezeichnet, die auf den Sensoren erzeugt werden. Figur 32 (c) zeigt perspektivisch die Konstruktion gemäß den Figuren 32 (a) und (b), wobei die Lichtunterbrechungs-

-SfS-

platten 132₁ - 132₄ und 136^ - 136₄ weggelassen sind. 140 bezeichnet eine Vorlage, 141 einen Lichtunterbrechungsfilm, der für die Beleuchtung der Vorlage mittels . der schlitzförmigen Öffnung 143 sorgt, 142 einen Vorlagen-Trägertisch, 144 ein Trägerelement, .auf dem die Facetten-Zonenplatten vorgesehen sind, 145 Dünnfilmsensoren und 146' ein Trägerelement für die Sensoren. Bei dem in Figur 32· gezeigten Ausführungsbeispiel ist ein transparenter Schutzfilm 119 vorgesehen, auf den jedoch auch verzichtet werden kann. Der Schutzfilm 119 kann nicht nur ein sog. Dünnfilm sein (der beispielsweise durch Aufdampfen hergestellt ist), sondern auch ein blattförmiges transparentes Element, das mittels eines Klebstoffes als Schutzfilm angebracht ist. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 32 wird die öffnung für die Schlitzbeleuchtung durch einen Dünnfilm gebildet, es können jedoch auch andere Mittel als durch Aufdampfen erzeugte Mittel "verwendet werden. Beispielsweise können ei-. ji.e dünne Metallplatte (beispielsweise eine Phosphor-Bronze-Platte, deren Dicke durch Ätzen verringert} oder • eine lichtundurchlässige Plastikplatte verwendet werden. Im Falle der dünnen Metallplatte oder der lichtundurchläss'igen Elastikplatte ist eine Relativ-Positionsein-■^° stellung der Abbildungseinrichtung und des eindimensionalen Sensors erforderlich; in diesem Fall wird die Positionseinstellung mit einem Referenzrnuster zur Positionseinstellung ausgeführt, das beispielsweise auf der Metallplatte oder der Plastikplatte vorgesehen ist. In

diesem Fall kann jedoch die Positionseinstellung nicht so genau ausgeführt werden, wie sie beim Aufbringen eines Musters durch Aufdampfen eines Films Cr, Al oder ähnlichen Materialien erfolgen kann; deshalb ist die Positionseinstellgenauigkeit schlecht - verglichen mit der eines aufgedampften Films.. Somit muß die Schlitzbreite W unbedingt etwas größer sein.

Figur 33 zeigt ein Lesegerät, bei dem eine schlitzför-

mige Öffnung auf der Seite vorgesehen ist, die der abgetasteten Oberfläche der Vorlage bezogen auf den Vorlagen-Trägertisch gegenüberliegt. In Figur 33 bezeichnet das Bezugszeichen 147 einen Vorlagen-Trägertisch, der aus einem transparenten Material hergestellt ist, 148

• eine Öffnung, die die schlitzförmige Form des von der Vorlage zu der Zonenplatte 149 hindurchgehenden Lichts steuert, 152 eine Lichtquelle zur Beleuchtung der VorIa-

-"-O ge, 150 einen Lichtunterbrechungsfilm/ der verhindert, ■ daß Licht von anderen Abschnitten als den Zonenplatten einen eindimensionalen Sensor 153 erreicht, und 151 ein transparentes Trägerelement, auf dem die Facetten-Zonenplatten 149 vorgesehen sind. Der Lichtstrahl von der Beleuchtungslichtquelle 152 trifft auf den Vorlagen-Trägertisch 147 von der der Vorlagenfläche gegenüberliegen-' den Seite auf, wird von der Vorlagenfläche gestreut und durch den Öffnungsabschnitt 148 a des Schlitzes 148 begrenzt, woraufhin er durch die Zonenplatten 149 auf dem

Sensor 153 abgebildet wird.

Figur 34 zeigt ein Ausführungsbeispiel für ein Lesegerät, bei dem die· Ausführungsbeispiele gemäß Figur 32 und gemäß Figur 33 miteinander kombiniert sind. In Figur 34

■ bezeichnet 155 einen Film, der einen lichtundurchlässigen Film 156 schützt, der eine schlitzförmige Öffnung bildet. 157 bezeichnet einen Vorlagen-Trägertisch, 158 einen lichtundurchlässigen Film, der in der schlitzförmigen Öffnung vorgesehen ist, 159 eine Beleuchtungs-

lichtquelle zur Beleuchtung der Vorlage, 161 Facetten-Zonenplatten, 160 einen lichtundurchlässigen Film, wie . einen Metallfilm, der das in einen Sensor 163 von anderen Gebieten als den Zonenplatten eintretende Licht unterbricht , 162 ein transparentes Substrat, auf dem die

Zonenplatten vorgesehen sind, 163 einen eindimensionalen Sensor, und 164 ein Substrat, auf dem der Sensor vorgesehen ist. Die Filme 156 und 158 werden als Reflexions-'elemente verwendet und in dem Beleuchtungssystem be-

nützt. Der Lichtstrahl von der Lichtquelle 159 wird, nachdem er auf dem Vorlagen-Trägertisch auftrifft, durch die lichtundurchlässigen Filme 156 und 158 nacheinander reflektiert und auf die schlitzförmige öffnung zur Beleuchtung der Vorlage gerichtet. Der Lichtstrahl, der von der Vorlage gestreut wird, wird durch den Öffnungsabschnitt 158 a des opaken Films begrenzt, woraufhin er durch die Zonenplatten 161 auf dem Sensor 163 abgebildet wird. 10

Bei dem in Figur 35 gezeigten Lesegerät ist ein Vorlagen-Trägertiäch Ί65 eine Metallplatte, die mit einer •schlitzförmigen öffnung mit einer Schlitzbreite W versehen ist, so daß die Vorlage durch diese Öffnung gelesen

1''■ werden kann. 166 bezeichnet Zonenplatten und 167 einen lichtundurchlässigen Film, wie beispielsweise einen Metallfilm; ein Metallfilm 172, der auf dem Vorlagen-Trä-. · gertisch 165 vorgesehen ist, und tier lichtundurchlässige Film 167 werden als Reflexionsspiegel des Beleuchtungs-. systems verwendet. 168 bezeichnet ein transparentes Substrat, auf dem die Zonenplatten vorgesehen sind, 169 eine Vorlagen-Beleuchtungslichtquelle, 170 einen eindimen-■ " sionalen Sensor und 171 ein Substrat, auf dem der Sensor vorgesehen ist. Der Lichtstrahl von der- Lichtquelle 169

^5. wird durch den Metallfilm 172 und den lichtundurchlässigen Film 167 reflektiert, woraufhin er zu dem Öffnungsabschnitt des Trägertisches 165 zur Beleuchtung der Vorlagenfläche gerichtet wird. Der von der Vorlage gestreute Lichtstrahl wird durch die Zonenplatten 166 auf der Sensorfläche 170 abgebildet.

Die Figuren 33, 34 und 35 zeigen lediglich einen Querschnitt senkrecht zur Richtung A, in der sich die Vorlage bewegt; der Querschnitt gesehen in der Richtung, in der sich die Vorlage bewegt, ist entsprechend den Lichtunterbrechungsplatten 132. - 132₄ und 136^ - 136₄ ähnlich wie in Figur 33 (b) ausgebildet.·Es sind jedoch

- 315 -

nicht alle Lic.htunterbrechungsplatten 132.. - 132. und 136.." - 136. unverzichtbar, vielmehr kann auf bestimmte ■ Funktionen, die von den Lichtünterbrechungsplatten 136..

- 136. wahrgenommen werden, verzichtet werden. In Figur 34 werden die Lichtunterbrechungsfilme 156 und 158 als Reflexionsspiegel für das Beleuchtungslicht verwendet; daneben kann die Vorlagenfläche auch direkt durch die Beleuchtungslichtquelle 159 beleuchtet werden.·In ähnli-

^ eher Weise werden in Figur 35 der Metallfilm 172, der auf dem Vorlagen-Trägerelement 165 vorgesehen ist, und der Metallfilm 167 zum Steuern der Öffnungen der Zonenplatten als Reflexionsspiegel zur Beleuchtung der Vorlage verwendet; diese müssen jedoch nicht zur Beleuch-

tung verwendet werden, vielmehr kann die Vorlage direkt durch die Lichtquelle 169 beleuchtet werden. Ferner ist bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 35 der Metallfilm 153 für den Reflexionsspiegel auf dem Vorlagen-Trägerelement 165 vorgesehen; der Metallfilm 172 muß je-

^:

doch nicht vorgesehen sein, vielmehr kann das Vorlagen-Trägerelement 165 direkt als Reflexionsspiegel verwendet werden. Die Figuren 32, 33, 34 und 35 zeigen den Fall, daß lediglich eine Beleuchtungslichtquelle verwendet wird; dies ist jedoch nicht zwangsweise der Fall;· viel-

■ mehr können zwei oder mehr Lichtquellen verwendet werden. Der eindimensionale Sensor ist nicht notwendigerweise ein Dünnfilmsensor, es kann auch ein Festkörpersensor, wie beispielsweise ein CCD-Element verwendet

werden. Bei den Ausführungsbeispielen gemäß den Figuren 30

32 - 3 5 wird die Vorlagenfläche von der Seite der Abbildungselemente beleuchtet und das reflektierte Licht zur. Abbildung verwendet; die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht nur auf Verfahren anwendbar, bei denen das

reflektierte Licht verwendet wird, sondern auch auf den 35

Fall, daß die Vorlage von der dem Abbildungssystem (Zonenplatten) gegenüberliegenden Seite beleuchtet wird und das durch die Vorlage hindurchgehende Licht zur Ab-

τ? -

bildung verwendet wird. In diesem Fall ist bei den vier in Figur 32 - 35 gezeigten Ausführungsbeispielen die Beleuchtungslichtquelle auf der den Zonenplatten hinsicht-■ lieh der Vorlage gegenüberliegenden Seite angeordnet. Figur 36 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel· als die in den Figuren 32 - 35 gezeigten Ausführungsbeispiele, bei dem das durch die Vorlage hindurchgehende Licht zur Abbildung verwendet wird. In Figur 36 ist mit 169 eine Beleuchtungslichtquelle und mit 173 ein Öffnungselement ..zur schlitzförmigen Beleuchtung einer Vorlage 174 bezeichnet. Das Öffnungselement 173 ist der Vorlage 174 benachbart angeordnet. 175 bezeichnet einen Vorlagen-Trägertisch, 177 Zonenplatten, 176 einen Lichtunterbrechungs-■ fiim, 178 ein Substrat, auf dem die Zonenplatten vorgesehen sind, 179 einen eindimensionalen-Sensor und 180 ein Substrat, auf dem der Sensor vorgesehen ist. In Figur 36 haben das öffnungseiement 173 und die Vorlage aufgrund der Bewegung der Vorlage keinen Kontakt miteinander.

Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen ist der Sensor ein eindimensionaler Sensor, es können jedoch außer eindimensionalen Sensoren auch gestaffelt angeordnete Sensoren oder zweidimensionale Sensoren verwendet werden. In diesem Fall wird die Vorlagenflache, . die bezüglich des Abbildungssystems (Zonenplatten) kon-. jugiert mit dem Sensor ist, minimal bedeckt und die ■öffnung zur Steuerung der Fläche, in der die Vorlage ge-.

.lesen wird, wird auf eine Größe eingestellt, die einen Positionseinstellfehler bezüglich der Zonenplatten erlauben.

Wie vorstehend beschrieben, hängt die Abbildungscharak-■ teriiifcik der Zonenplatten vom Wellenlängenband und der Wellenlängenbreite ab; deshalb sind der Verwendung der Lichtquelle Beschränkungen auferlegt. Beispielsweise ist die Lichtquelle auf einen Laser, der eine einzige

Wellenlänge erzeugt, oder eine Grün-Fluoreszenzlampe oder eine Leuchtdiode beschränkt, die einen Lichtstrahl mit einem bestimmten begrenzten Wellenlängenband er- ■■ zeugt. Bei dem erfindungsgemäßen Lesegerät, das in den Figuren 37 und 38 gezeigt ist, ist ein Wellenlängen-Bandpaßfilter zwischen dem Lichtquellenteil und dem Fo-' tosensor vorgesehen* wodurch der von der Vorlagenflache in den Fotosensor eintretende Lichtstrahl, mittels dem - die Bildinformation gelesen wird, im wesentlichen monochromatisiert wird. Somit kann, sogar wenn die Lichtquelle eine Weiß-Lichtquelle wie eine Wolfram- oder Halogenlampe ist, die Lesegenauigkeit in ausreichendem Um-, fang erfüllt werden.

. ■ Figur 37 (a) zeigt einen Querschnitt in einer Richtung senkrecht zur Bewegungsrichtung A der Vorlage und Figur 3 7 (b) eine Ansicht in der Bewegungsrichtung der Vorlage. In den Figuren 37 (a) und (b) sind mit 181 ein Vorlagen-Trägertisch, mit 182 A und 182 B Weiß-Lichtquellen, mit 183 (183.J, 183₂, 183₃) Zonenplatten, mit 184 ein Substrat, auf dem die Zonenplatten vorgesehen sind, mit 185 ein Wellenlängen-Bandpaßfilter, mit 186 (186.,, 18"6"₂, 186₃) Sensoren, mit 187 ein Substrat, auf dem die Sensoren vorgesehen sind, mit 188.., mit 188~ und 188-, Bilder bzw. Schriftzeichen auf der Vorlage, mit 189.,, 189₂ und 189₃ Bilder der Vorlage und mit 19O₁ , 190„, 19O₃ und 190. Lichtunterbrechungsplatten bezeichnet.

Die Lichtstrahlen der Weiß-Lichtquellen 182 A und 182 B beleuchten die Vorlage 18I₁, 181-, 18I₃ durch den Vorlagen-Trägertisch 181 hindurch. Die von der Vorlage reflektierten Lichtstrahlen werden durch die Zonenplatten 183.,, 183«, 183-, auf die Fotosensoren 186.., 186,,, 186, abgebildet. Ein Filter 185 ist zwischen den Zonenplatten und den Fotosensoren vorgesehen, um zu erreichen, daß der in die Fotosensoren eintretende Lichtstrahl ein Lichtstrahl mit einer bestimmten gewünschten Wellenlängen-

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charakteristik ist.

Figur 37 zeigt ein Beispiel des Falls, daß ein Wellen-. längen-Bandpaßfilter auf der Seite des Zonenplatten-Substrats vorgesehen ist, die der Fläche, auf der die ' Zonenplatten vorgesehen sind, gegenüberliegt; das. WeI-lenlängen-Bandpaßfilter kann jedoch irgendwo zwischen dem Lichtquellen und den Sensoren vorgesehen sein. Figur 38 zeigt die Anordnung des Wellenlängen-Bandpaßfilters, wie sie üblicherweise verwendet wird. In Figur 38 sind mit F1, F2, F3,F4, F5, F6 und F7 Stellen bezeichnet, an denen das Wellenlängen-Bandpaßfilter angeordnet werden kann; an zumindest einer dieser Stellen sollte ein Wellenlängen-Bandpaßfilter vorgesehen werden. Diese An-. - Ordnungen sollen nun im einzelnen beschrieben werden. .F1 ist ein Beispiel, bei dem das Filter auf dem Vorla-. gen-Tragertischⁱ191 auf der Seite vorgesehen"ist, die

■ der Vorlagenoberflache benachbart.ist. F2 ist ein Bei-

spiel, bei dem das Filter auf dem Vorlagen-Trägertisch 191 und in dem optischen Weg vorgesehen ist, bevor die Beleuchtungslichtstrahlen der Lichtquellen 196 und 197 ■auf die Vorlage auftreffen. F3 zeigt ein Beispiel, bei dem das Filter auf den Vorlagen-Trägertisch und in dem

■ Optischen Weg an der Stelle vorgesehen ist, an der sich

das Licht von der Vorlage zu den Zonenplatten 192 ausbreitet. F4 ist ein Beispiel, bei dem das Filter auf 'dem Substrat 193 der Zonenplatte 192 vorgesehen ist, und zwar auf der Seite, auf der die Zonenplatte liegt. F5 -

. ist ein Beispiel, bei dem das Tilter in dem optischen Weg zwischen der Lichtquelle und dem Vorlagen-Trägertisch vorgesehen ist. F6 ist ein Beispiel, bei dem das Filter zwischen den Zonenplatten 192 und dem Sensor 194 vorgesehen ist, und zwar weder auf der Oberfläche, auf der die Zonenplatten vorgesehen sind, noch auf der Oberfläche, auf der die Sensoren vorgesehen sind. F7 ist ein Beispiel-, bei dem das Filter auf dem Substrat' 195 der Sensoren vorgesehen ist, und zwar auf der Oberfläche,

auf der die Sensoren vorgesehen sind.

Bei dem in den Figuren 37 und 38 gezeigten Lesegerät wird, sogar wenn die Lichtquellen Weiß-Lichtquellen wie beispielsweise Wolfram-Lampen oder Halogenlampen sind, die Abbildungscharal·.teristik der Zonenplatten erfüllt, wenn das sich zu den Sensoren ausbreitende Licht im wesentlichen dadurch monochromatisiert wird, daß ein WeI-lenlängen-Bandpaßfilter in dem Weg zwischen der Lichtquelle des Lesesystems und den Sensoren eingesetzt wird. Die aus dem weißen Licht ausgewählte Wellenlänge wird durch den Entwurf des Wellenlängen-Bandpaßfilters oder des Reflexionsfilters und nicht durch die Lichtquelle, wie beispielsweise eine Grün-Fluoreszenzlampe, oder eine Leuchtdiode bestimmt; somit werden beim Entwurf verschiedene freie Wellenlängencharakteristiken möglich. Die Vorteile, die sich durch das Vorsehen eines Wellenlängen-Bandpaßfilters im Strahlengang des Lesesystems er-

geben, sollen im folgenden aufgezählt werden:

(i) Die Abbildungscharakteristik der Zonenplatten hängt von der Bandbreite des Wellenlängenbandes ab; die.Bandbreite kann auf die gewünschte Größe durch die Auslegung ' . .-■-..-

des Filters eingestellt werden.

(ii) Die Zonenplatten weisen ein feines Muster· aus einem dünnen Film auf; das Wellenlängen-Bandpaßfilter weist ebenfalls einen dünnen Film auf; deshalb können . '■ ■

beide leicht mit ähnlichen Herstellungsverfahren hergestellt werden.

(iii) Die Wellenlänge des monochromatischen Lichts kann frei geändert und eingestellt werden.

Die Ausführungsbeispiele des erfindungsqomäßcn Losegeräts gemäß den Figuren 39 und 40 sind Ausführungsbei-

-JK-

spiele, bei denen die Zonenplatten auf einer der Oberflächen des Vorlagen-Tragertisch.es vorgesehen sind; die erfindungsgemäßen Lesegeräte sind kompakte Geräte, die ° die strengen Positions-Einstellgenauigkeitsanforderungen des Abbildungssystems erfüllen und für die Serienherstellung geeignet sind. Figur 39 (a) zeigt eine Fläche, die parallel zur Bewegungsrichtung der Vorlage ist, wie sie durch einen Pfeil A angegeben wird, und Figur 39 (b) eine zur Bewegungsrichtung der Vorlage senkrechte Fläche. In Figur 39 (a) bezeichnet 198 ein transparentes Element, das ein Vorlagen-Trägertisch ist, sowie ferner ein Substrat der Zonenplattenreihe 200; mit 205 sind eine Sensorreihe, mit 206 ein Substrat der Senso-

ren und mit 208 und 209 Lichtquellen bezeichnet. Die Zonenplatten, die Abbildungssysteme sind, sind auf dem transparenten Element vorgesehen, das auch als Vorlagen-• Trägertisch dient. In Figur 39 (b) ist mit 199 eine Vorlage bezeichnet; 207.. , 207., und 207-, bezeichnen Bilder

i/o

bzw. Schriftzeichen, die auf der Vorlage 199 dargestellt sind, mit 198 ist ein transparentes Element bezeichnet, das ein Vorlagen-Trägertisch sowie ein Substrat für eine Zonenplattenreihe 200 ist; 20O₁, 20O₂ und 20O₃ bezeichnen Zonenplatten, die die Funktion haben, Bilder

. " ' 204., 204„ und 204., der Bilder bzw. Schriftzeichen 207.,

I / ; \ ν ο I

207₂ und 207₃ zu entwerfen; 203.,, 203₂, 203₃ .und 203₄ bezeichnen Lichtunterbrechungsplatten zum Unterbrechen des Lichts von anderen Abschnitten als dem gewünschten

Gebiet der.Vorlage sowie des Lichts, das in anderen Beu-30

gungsordnungen als das zur Abbildung herangezogene Licht von den Zonenplatten gebeugt wird; mit 205. , 205- und 205₃ sind Sensoren und mit 206 ein Substrat bezeichnet, •auf dem die Sensoren vorgesehen sind. Mit 202 ist ein

Festkörper-Abstandselement bezeichnet, das dazu vorge-35

sehen ist, die Zonenplatten und die Sensoren über eine Klebstoffschicht 201 zu verbinden, um den Positionierungsvorgang zwischen dem Abbildungssystem 200 und den Sensoren 20S₁, 205-, 205^ auszuführen. Die Positrons-

-VZ-

einstellung der Zonenplatten und der Sensoren kann dadurch ausgeführt werden, daß musterförraige Positionseinstellmarkierungen auf jedem Substrat vorgesehen werden, und die Ausrichtung bei dem Klebevorgang mit diesem als Referenz, erfolgt, wenn das Substrat 198, das Abstandselement 202 und das Sensorsubstrat 206 mit Klebstoff miteinander verbunden werden. . .

^® ' Wenn die Zonenplatten auf dem Vorlagen-Trägertisch vor- > gesehen werden, wie dies in Figur 39 gezeigt ist, kann der Abstand zwischen den Zonenplatten und der Vorlage durch Vorwahl der Dicke des Vorlagen-Trägertisches vorgewählt werden; es wird unnötig, den Abstand zwischen der Vorlagenfläche und der Zonenplatten-Oberflache während des Zusammenbaus einzustellen, wie es im Fall der in Figur 3 gezeigten Konstruktion erforderlich ist, oder den Vorlagen-Trägertisch und das Substrat der Zonenplatten mit Klebstoff miteinander über ein Zwischenelement

zu verbinden, dessen Dicke genau eingestellt ist.

Figur 40 (a) zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Lesegeräts. Figur 40 (a) zeigt eine Oberfläche parallel zur Bewegungsrichtung der Vorlage und Figur 40 (b) eine Oberfläche senkrecht zur.Bewegungsrichtung der Vorlage. In Figur 40 (a) bezeichnet das Bezugszeichen 210 ein transparentes Element, das ein Vorlagen-Trägertisch sowie ein Substrat einer Zonenplatten-Reihe 215 ist; mit 221 ist eine Sensorreihe bezeichnet, 30

mit 218 ein Substrat der Sensoren und mit 211 und 212 Lichtquellen. In Figur 40 (b) bezeichnet Bezugszeichen ,.-" 213 eine Vorlage, 214., 214₂ und 214₃ Bilder bzw.· Schrift zeichen, die auf der Vorlagenfläche dargestellt sind;

mit 210 ist ein transparentes Element bezeichnet, das 35

ein Vorlagen-Trägertisch sowie ein Substrat der Zonenplatten-Reihe 215 ist; 215., 215₂ und 215-, bezeichnen Zonenplatten, die Bilder 222., 222₂ und 222₃ die Bilder

bzw. Schriftzeichen 214., 214„ und 21A^₁ die abgebildet werden sollen, erzeugen; 219.., 219 , 219., und 219- sowie 220., 22O₂, 22O₃, 22O₄ bezeichnen Lichtunterbrechungsplatten bzw. Lichtunterbrechungsausnehmungen, die das Licht von anderen Abschnitten als dem gewünschten Gebiet der Vorlage sowie Licht, das in andere Ordnungen als das zur' Abbildung verwendete Licht von der Zonenplatte gebeugt ist, unterbrechen. Die Lichtunterbrechungsausnehmungen 22O₁ - 22O₄ sind in dem Substrat 218 der Sensoren vorgesehen und so eingerichtet, daß sie Licht, das schräg eintritt, abschneiden. Mit 221., 221₂ und 221., sind Sensoren, und mit 216 ein Abstandselement bezeichnet, das so vorgesehen ist, daß es die Zonenplatten und die Sensoren über eine Klebstoffschicht 217 verbindet, um den Positionierungsvorgang zwischen dem Abbildungssystem 215 und den Sensoren 221., 221 ~, 221., herbeizuführen. Der Positionierungsvorgang zwischen den Zonenplatten und- den Sensoren kann dadurch ausgeführt, werden,

daß eine Ausricht-Referenzmarkierung auf den Substraten und dem Abstandselement ähnlich wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3 9 angebracht wird, bevor der Klebevorgang erfolgt.

Durch die Verwendung der in den Figuren 39 und 40 gezeigten Konstruktionen ist eine Vereinfachung der Teile bzw. die Einsparung von Arbeit während des Zusammenbaus, die ansonsten für eine genaue Einstellung des Abstandes

zwischen den Vorlagen-Trägertisch und dem Zonenplatten-30

Substrat sowie dem Sensor-Substrat notwendig ist, möglich. Im folgenden soll der Fall erläutert werden, daß das erfindungsgemäße Lesegerät beim Lesen von Farbvorlagenangewendet wird. Das erfindungsgemäße Lesegerät für Farbvorlagen kann dadurch gebildet werden, daß eine Vielzahl von optischen Facettensystemen, die von Zonenplatten gebildet werden, entsprechend der zu lesenden Zahl von Wellenlängen angeordnet werden. Dies bedeutet, daß ein Einheits-Leseelement durch eine Zonenplatte

-JK-

und einen Sensor gebildet wird und daß eine Vielzahl von derartigen E'inheits-Leseelementen angeordnet wird, wodurch ein optisches Lesesystem zum Lesen einer Abtast- - zeile auf einer Abtastfläche gebildet wird. Jedes Einheits-Leseelement kann lediglich einen beschränkten Abschnitt der abgetasteten Oberfläche lesen; durch die Anordnung einer Vielzahl derartiger Einheits-Leseelemente in Reihe kann jedoch ein Gebiet entsprechend einer Abtastzeile, die auf der abgetasteten Oberfläche zu lesen ist, abgedeckt werden. Die Farbinformation auf der abgetasteten Oberfläche wird dadurch gelesen, daß eine Vielzahl von eine Abtastzeile lesenden optischen Systemen, von denen jedes durch eine Ansammlung von derartigen Ein-

heits-Leseelementen gebildet wird, parallel entsprechend der Zahl der Informationstypen bei den zu lesenden Wellenlängen angeordnet wird.

Die Figuren 41, 42 und 43 zeigen ein Farb-Lesegerät. In

Figur 41 (a) bezeichnet 223 eine Vorlage, 224 einen Vorlagen-Trägertisch und 225 A und 225 B Lichtquellen, die · Weiß-Lichtquellen wie beispielsweise Halogenlampen sein können. .Die Vorlage wird in der durch einen Pfeil A angegebenen Richtung bewegt und Vorlagenbilder nacheinander in einem schlitzförmigen Gebiet längs der zu der "Zeichenebene senkrechten Richtung gelesen. In der Bewegungsrichtung der Vorlage sind Abbildungssysteme 226 A, 226 B und 226 C, die aus drei Reihen von Zonenplatten

bestehen, angeordnet, wobei die entsprechenden Reihen " 30

so eingerichtet sind, daß sie die Farbinformationen blau, grün und rot lesen. 227 bezeichnet ein Glassubstrat, auf dem die Zonenplatten vorgesehen sind, 231 ein Glassubstrat, auf dem Dünnfilmsensoren, beispielsweise aus

amorphem Silicium, vorgesehen sind; die Bezugszeichen 35

229 A, 229 B und 229 C bezeichnen Bandpaßfilter, die auf einem Glassubstrat 230 vorgesehen sind, die die Wellenlängen für blau, grün bzw. rot durchlassen. Mit 232 A,

232 B und 232 C sind Dünnfilmsensor-Reihen bezeichnet, die in der Bildebene der Vorlage aufgrund der Zonenplatten 226 A, 226 B, und 226 C angeordnet sind. Mit 228 ist eine Klebstoffschicht bezeichnet/ durch die das Abbildungssystem, die Bandpaßfilter und die Dünhfilmsensoren miteinander bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 41 .· (a) verbunden sind. Wenn bei diesem Ausführungsbeispiel· nicht die Glassubstrate 227, 230 und 231 so miteinander !O mittels eines Klebstoffes verbunden.sind, daß die Positionseinstellung mit einer Genauigkeit von- etwa 20 um oder weniger erfolgt, kann die Bildinformation der gesamten Vorlage nicht befriedigend übertragen werden. Die Positionseinstellung und der Klebevorgang mit einer Genauigkeit von 20 um oder weniger kann leicht dadurch durchgeführt werden, daß eine Einstellmarkierung auf jedem Substrat beispielsweise durch einen Auf damp fvorg.äng vorgesehen wird und der Klebevorgang der Substrate mit

• dieser Markierung als Referenz erfolgt. 229' bezeichnet

eine Maske, die andere Lichtstrahlen als die Lichtstrahlen abschneidet, die ursprünglich beispielsweise .auf "die Sensorreihe 2 42 A über die Zonenplattenreihe 226 A auftraffen, d.h. das Licht, das auf-die Sensorreihe 232 A über die -Öffnungen der Zonenplatten 226 B und 226 C auf-

trifft; die Maske 229' wird durch Aufdampfen eines lichtundurchlässigen Films, wie beispielsweise eines Metallfilms, hergestellt. Die Zonenplatten, die Wellenlängen-Bandpaß filter und die Dünnfilmsensoren werden

durch Aufdampfen hergestellt und die Muster mittels ei-30

nes Fotoätzverfahrens; diese Techniken sind bei Herstellungsverfahren für IC bzw. LSI-Elemente bekannt.

Das optische Lesesystem hat einen Aufbau, der für die

Serienherstellung geeignet ist. Die Wellenlängen-Band-35

paßfilter 226 A, 226 B und 226 C können dadurch ausgelegt und hergestellt werden, daß das Wellenlängenband entsprechend der Zahl der ringförmigen Zonen der Zonen-

platten und dem Empfindlichkeitsgrad der Dünnfilmsensoren entsprechend der gewünschten Bildqualität eingestellt wird. Die Radien und die Zahl der ringförmigen Zonen jeder Zonenplattenreihe muß entsprechend der Wellenlänge eingestellt werden; wie früher beschrieben, ist, wenn die Brennweitef _uncj die Wellenlänge % ■ ist, der Radius V*m der rn. ten ringförmigen Zone allgemein gegeben durch "m = Tf χ % χ m. .

■ Figur 41 (b) zeigt eine Ansicht der Zonenpiattehreihe 226 A und der Sensorreihe 232 A in Figur 41 A, die einen .Wellenlängenbereich, beispielsweise die Wellenlänge blau, lesen, gesehen aus einer Richtung, die die Zeichenebene der Figur 4Ί (a) enthält. In Figur 41 (b) bezeichnen die Bezugszeichen 233. , 233₂ und 233₃ Vorlagenbilder auf der Vorlage und 226 A, 226 B und 226 C Zonenplatten, die Wellenlängen-Bandpaßfilterschichten haben jeweils denselben Filmaufbau und entsprechend dem Filter 2 29 A gemäß Figur 41 (a). 232 A₁, 232 A₂ und 232 A₃ bezeichnen Dünnfilmsensoren, die an der Bildebene der Vorlagenbilder 233. , 233₂ und 233., vorgesehen sind, die durch die Zonenplatten 226 Α., 226 A^ und 226 A-. gebildet werden. 235., 235„ und 235-, bezeichnen die Unter- · 1-2 i

brechungsplatten, die das Licht unterbrechen, das von anderen Gebieten als dem vorgegebenen Gebiet der Vorla-· ge kommt. Bei der beschriebenen Anordnung können, wenn schlitzförmige Bilder von jeder Reihe entsprechend der' Wellenlängen-Bandreihe zeitseriell als elektrische Sig-■

nale entnommen werden und an eine Anzeigeeinrichtung gelegt werden, und angenommen wird, daß in Figur 41 (a)_r. der Abstand zwischen Objektreihen auf der Vorlagenfläche d. und α, ist und die Bewegungsgeschwindigkeit der

Vorlage ν mm/sec ist, die Farbinformationen auf der Vor-35

lagenflache angezeigt werden, wenn die elektrischen Signale von 232 .C und 232 B mit den entsprechenden Zeitverzögerungen von (dy + d₂) /v see d./v see bezüglich

den elektrischen Signalen des Elements 233 A entnommen werden. Die Sensorreihen 232 A, 232 B und 232 C geben die Farbinformationen der Farben blau, grün und rot ab; deshalb kann durch überlagerung der elektrischen Signale oder durch Subtraktion der entsprechenden Signale eine hervorragende Farbreproduktion realisiert werden. Beispielsweise können die elektrischen Signale an die Eingabesysteme für die blaue, grüne und rote Tinte eines . Tintenstrahlschreibers gelegt .werden..Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 41 sind Wellenlängen-Bandpaßfliter " zwischen den Zonenplattenreihen und den Sensorreihen vorgesehen; zudem sind die Wellenlängen-Bandpaßfilter auf einem anderen Substrat als dem Zonenplattensubstrat und dem Sensorsubstrat aufgebracht; die Anordnung ist jedoch nicht hierauf beschränkt, vielmehr können die Filter auf dem Substrat der Zonenplattenreihe oder auf dem Substrat der Sensprreihe aufgebracht werden. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 41 (a) ist die Reihenfolge, in der das Licht die einzelnen Elemente passiert: Vorlage —^ Zonenplatte ^ Wellenlängen-Bandpaßfilter -^*> Sensoren; die Wellenlängen-Bandpaßfilter können jedoch irgendwo zwischen der \torlage und den Sensoren vorgesehen werden. Betrachtet man die Dimensionen der Filter gemäß Figur 41 (a), so können sie so aufgebaut werden, daß gilt d.. β d- ^Ä 5 mm; dies bedeutet, daß der Aufbau außerordentlich kompakt ist. Die Zonenplatten 226.A, 226 B und 226 C können entweder Zonenplatten vom Amplitudentyp sein, wie sie in Figur 4 gezeigt sind, oder Zonenplatten vom Phasentyp, wie sie in Figur 5 gezeigt sind. In jedem Fall kann die wirksame Öffnungsfläche jeder Zonenplatte. mit einem lichtundurchlässigen Film,wie einem Metallfilm, versehen werden. Auch bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 41 sind Substrate für die Zonenplatte, die Wellenlängen-Bandpaßf ilter und die Sensoren vorhanden, die durch einen Klebstoff verbunden werden; im allgemeinen

können die entsprechenden Substrate voneinander getrennt sein oder zwei Substrate der verschiedenen Elemente können einstückig sein. Eine weitere Alternative ist, daß sowohl die Zonenplatten als auch die Wellenlängen-Bandpaßfilter auf ein und demselben Substrat vorgesehen werden, oder daß sowohl die Sensoren als auch die Bandpaßfilter auf ein und demselben Bandpaßfilter vorgesehen werden. ■ * "·

Figur 42 zeigt den Fall, daß die Zonenplattenschicht und . die Wellenlängen-Bandpaßfilter übereinander auf ein und demselben Substrat vorgesehen sind. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 42 bezeichnet 236 eine Vorlage, 237 einen Vorlagen-Trägertisch, 239 A, 239 B und 239 C Zonenplattenreiheri, die auf Farbinformationssensoren 246 A, 246 B bzw. 246 C abbilden; 242 A, 242 B und 242 C bezeichnen Wellenlängen-Bandpaßfilter., die auf einem Substrat 243 vorgesehen sind, auf dem die Zonenplatten vorgesehen sind.' Mit 240 ist eine Klebstoff schicht bezeichnet. · · '

Figur 43 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem Sensorreihen und Wellenlängen-Bandpaßfilter übereinander auf ein und demselben Substrat vorgesehen sind. In Fig. 43 sind mit 247 eine Vorlage, mit 248 ein Vorlagen-Trägertisch, mit 250A, 2bOB und 250C Zonenpiattenreihen zur Abbildung der entsprechenden Farbinformation auf Sensoren 257A, 257B und 257C und mit 256A, 256B und 256C Wellenlängen-Bandpaßfilter bezeichnet, die auf einem Substrat 255 aufgebracht sind, auf dem auch die Sensoren vorgesehen sind. 252 bezeichnet eine Klebstoffschicht und 253 eine Maske, die das von anderen Gebieten als dem vorgegebenen Gebiet auf der Vorlage zu der Sensorfläche kommende Licht unterbricht.

Bei den Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 41, 42 und

43 sind drei zu erfassende Wellenlängenbereiche, nämlich blau, grün und rot dargestellt, die Farbbereiche können aber auch zwei, vier oder mehr sein. In diesem Falle müssen Zonetiplattenreihen und Sensarreihen entsprechend der Zahl der Farbbereiche vorgesehen werden. Bei.den Ausführungsbeispielen⁼sind die Sensoren als Dünnfilmsensoren dargestellt, es können jedoch allgemein Festkörpersensoren, wie' CCD-Elemente verwendet werden.

Die vorstehenden Ausführungsbeispiele des Lesegeräts beziehen sich auf den Fall, daß die Vorlagenfläche in Zeilenform gelesen wird; im foJgeriden sollen Ausführungsbeispiele beschrieben werden, bei denen die Vorlagenfläche "gestaffelt" gelesen wird. Fig. 44 Ca) und (b)· zeigen ein Ausführungsbeispiel des Geräts, bei dem d-ie Vorlagenfläche gestaffelt gelesen wird; Fig.

44 (a) zeigt schematisch in perspektivischer-Ansicht das Lesegerät, bei dem die Zonenplatten und die Sensoren in gestaffelten Reihen angeordnet sind. In den Fig.

44 (a) und (b) bezeichnet 258 eine Vorlage, 259- bis 259g Teile eines Bildes oder von Schriftzeichen, die auf der Vorlage dargestellt sind, 260- bis 260_fi Zonenplatten und 261- bis 261,. Sensoren. Ein Pfeil A bezeichnet die Richtung, in der sich die Vorlage bewegt. Fig. 44 (b) zeigt Ebenen, die "ungerade" Zonenplatten und Sensoren enthalten, in einem Querschnitt senkrecht zur Bewegungsrichtung der Vorlage .in Fig. 44 (a). In Fig. 44 (b) bezeichnet Bezugszeichen. 262- bis 262. Lichtunterbrechungsmittel, 263 ein filmähnl.iches "Lichtunterbrechungsmaterial, 264 ein Substrat,-auf dem die Zonenplatten vorgesehen sind, 265^, 26.O₃ und 265₅ Bilder auf der Sensorfläche der Teile 259^259^ und 259_& des

Bildes oder der Schriftzeichen, die auf der Vorlage dargestellt, sind, und 266 ein Substrat, auf dem die Sensoren vorgesehen sind. In Fig. 44 (a) werden die Signale der "geraden" Sensoren 261„ , 261., verzögert und zu den Signalen der "ungeraden" Sensoren 26I₁ ,

261g, addiert und als Lesesignale der richtigen

Zeile der Vorlage 258 erfaßt und beispielsweise an ein Aufzeichnungsgerät angelegt. Wenn alternativ das Aufzeichnungsgerät mit gestaffelt angeordneten thermischen Ausgabeköpfen oder Tintenstrahlköpfen entsprechend der Zonenplattenanordnung und der Sensoranordnung versehen ist, können die Lesesignale direkt an das Aufzeichnungsgerät angelegt werden, wodurch die Signale in der Reihenfolge des Lesevorgangs aufgezeichnet werden.

Die.in den Fig. .44 (a) und (b) gezeigten Beispiele

haben die folgenden Vorteile: ■

(i)-.die Summe aus Herstell- und Ausrichtgenauigkeit, die für die Lichtunterbrechungsmittel 26I₁ bis 261 _Δ erforderlich sind, kann etwa die Größe des Gesichtsfelds auf der Vorlagenfläche sein, das von einer Zonenplatte abgedeckt wird.' Wenn eine Linie der Vorlagenfläche zu einem· Zeitpunkt gelesen werden soll, ist eine Genauigkeit erforderlich, die um eine Größenordnung kleiner als die. Größe des Gesichtsfeldes auf der Vorlagenfläche ist, das von der Zonenplatte abgedeckt wird.

(ii) Die Herstellung der Lichtunterbrechungsmittel wird leichter und die Größe des Gesichtsfeldes auf der Vorlagenfläche, das von einer Zonenplatte abgedeckt wird, kann kleiner als in dem Fall gemacht werden, daß eine Linie zu einem Zeitpunkt gelesen wird. Der effektive Durchmesser der Zonenplatte, der diesem Gesichtsfeld auf der Vorlagenfläche entspricht, der Abstand

- 5Λ -

zwischen der Vorlagenfläche und der Bildebene, d.h. die Gesamtkonjugation der optischen Abbildung, kann kleiner gemacht werden; dies trägt zur Kompaktheit des Lesegeräts bei.

(iii) Als Bildvergrößerung der Zonenplatten wird eine 1:1 Vergrößerung möglich. Zwar erfolgt in Fig. 44 keine 1:1 Abbildungsvergrößerung, die Anordnungsgenauigkeit der LLchtunterbrechungsmittel wird jedoch unkritisch, wie es in Fig. 44 (b) gezeigt ist, und es gibt einen großen nicht sensitiven Bereich zwischen den Sensoren; hierdurch entfällt die Notwendigkeit, irgendwelche Lichtunterbrechungsmittel in dem Kaum zwischen einem Sensor und einer Zonenplatte vorzvisehen. Wenn dagegen eine Linie der Vorlagenfläche zu einem Zeitpunkt gelesen wird, ist es aufgrund der Notwendigkeit, Lichtunterbrechungsmittel vorzusehen, erforderlich, daß ein lichtsensitiver Bereich zwischen benachbarten Sensoren vorgesehen wird, die die von benachbarten Zonenplatten erzeugten Bilder empfangen; dies macht eine 1:1 Abbildung schwierig. Wenn die Größe einer Stelle (eines Bits) eines Sensors konstant ist, ist eine 1:1 Abbildungsvergrößerung vorzugsweise höher in der Raumfrequenz, mit der die Vorlaf/.onflache gelesen werden kann, als bei einer Abbildung mit Verkleinerung.

(iv) Eine Ausführung ist sogar dann möglich, wenn der effektive Durchmesser der einzelnen Zonenplatten größer als der Durchmesser des Objekt-Gesichtsfeldes ist, der von einer Zonenplatte abgedeckt wird; deshalb kann die effektive Blendenzahl der Zonenplatten kleiner gemacht werden, d.h., das Abbildungssystem kann lichtstärker gemacht werden.

Fig. 45 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des Geräts, bei dem die Vorlagenfläche in gestaffelter Weise gelesen wird. Bei diesem Ausführungsbeispiel· erfolgt der Lesevorgäng der zu lesenden Vorlagenfläche mittels der vorstehend beschriebenen schlitzförmigen Öffnung. In diesem Kali wird das Signal/Gtör-Verhä] tn.i s des auf der Sensorfläche auftreffenden Lichts verbessert, wie bereits vorstehend ausgeführt.

In Fig.- 45 ist mit 268- ein Lichtunterbrechungsmittel bezeichnet, das an dem Vorlagen-Trägertisch vorgesehen ist und eine schlitzförmige Öffnung hat; mit 267 ist eine Vorlage bezeichnet und ein gestrichelter Pfeil A zeigt die Richtung an, in der die Vorlage bewegt wird. Ein Lichtunterbrechungsabschnitt ist schraffiert, · Mit 269 bis 269 sind Öffnungen bezeichnet, durch die das Licht schlitzförmig hindurchgeht; 27O₁ bis 270_fi bezeichnet Zonenplatten und 271 bis 271 Sensoren. Wie in Fig. 45 gezeigt ist, sind die schlitzförmigen Öffnungen, die Zonenplatten und die Sensoren alle durch ein Musterherstellverfahren, wie beispielsweise ein Fotoätzverfahren hergestellt; die gegenseitige Positionierung kann vergleichsweise leicht dadurch ausgeführt werden, daß vorgerückte Positions-Einstellmarkierungen in den Mustern auf. dem Substrat, auf dem die Zonenplatten vorgesehen sind, dem Substrat, auf dem die Sensoren vorgesehen sind, sowie auf dem Vorlagen-Trägertisch aufgebracht werden.

Die Fig. 44 und 45 zeigen eine Ausbildung, bei der eine verkleinerte Abbildung erfolgt; natürlich kann auch ohne Nachteil eine Abbildung mit 1:1 Vergrößerung verwendet werden. Die Fig. 44 und 45 zeigen eine Anord-

Sl

nung, bei der die Elemente in zwei Reihen gestaffelt sind; natürlich können auch drei oder mehr Reihen verwendet werden. Beispiele für eine derartige Anordnung sind in Fig. 46 gezeigt. In Fig. 46 (a) und (b) sind • .die Stellen auf der Vorlagenfläche, die gelesen v/erden, mit dicken Linien dargestellt; Fig. 46 (a) zeigt den Fall, daß eine Anordnung mit in zwei Reihen gestaffelten Elementen verwendet wird und Fig. 46 .(b) den Fall, daß eine Anordnung mit in drei Reihen gestaffelten Elementen verwendet wird. Im Falle der Dreireihen-Anordnung sind die Flächen in jeder Reihe, die nicht gelesen werden, größer; dies bedeutet, daß die unempfindliche Fläche auf der Sensorfläche größer ist. Bei der Anordnung mit drei Reihen werden die Signale der Sensoren einer Reihe verzögert und zu den Signalen der Sensoren der Referenzreihe (der Ausdruck Referenzreihe bezieht sich auf die Verzögerungszeit) addiert und als Signale einer Zeile der Vorlage entnommen.

Im folgenden soll ein Einstellverfahren .beschrieben werden, durch das eine Ausrichtung der Zonenplatten und der Sensoren im um-Bereich möglich wird. Das Positions Einstellverfahren, das bei der vorliegenden Erfindung verwendet wird, umfaßt folgende Schritte: eine Zonertplatte wird entweder auf einer ersten ebenen Fläche', auf der Zonenplatten vorgesehen sind, oder auf einer zweiten ebenen Fläche, auf der Fotosensor'en vorgesehen sind, aufgebracht; eine weitere Fläche wird an einer Stelle, an der, wenn ein paralleler Lichtstrahl in die Zonenplatte eintritt, von den erzeugten gebeugten Lichtstrahlen ein vorgegebener gebeugter Lichtstrahl einen Airy-Fleck foiLdet, oder an einer Stelle vorgesehen, an der das Bild des Airy-Flecks gebildet wirdi eine Marke mit

der erforderlichen Form wird an der Stelle vorgesehen, an der der Airy-Fleck oder sein Bild gebildet wird; die Lichtmenge, mit der der vorgegebene gebeugte Lichtstrahl der Fresnel-Zone durch die Marke hindurchgeht oder dieser reflektiert, wird beobachtet, und hierdurch die Positionseinstellung der ersten ebenen Fläche ur:d der zweiten ebenen Fläche ausgeführt.

Wenn die Airy-Scheibe des bestimmten, von der Zonenplatte, die auf der.ersten ebenen Fläche vorgesehen ist, gebeugten Lichtstrahls auf der Maske, die auf der zweiten ebenen Fläche vorgesehen ist, gebildet werden soll, · wird in + Lter Ordnung gebeugtes Licht bei dem nachstehend dargestellten Ausführungsbeispiel· verwendet, es kann jedoch auch in höherer Ordnung positiv gebeugtes. Licht verwendet werden. In diesem Fall ergibt sich jedoch der Nachteil, daß mit höherer Ordnung die Lichtmenge gebeugten Lichts kleiner wird, die Ausrichtgenauigkeit wird jedoch bei der vorliegenden Erfindung verbessert, da .der Durchmesser der Airy-Scheibe, die auf der zweiten ebenen Fläche gebildet wird, kleiner gemachtwerden kann und die. Ausrichtgenauigkeit von der Größe des Durchmessers der Airy-Scheibe abhängt.

Ferner kann negativ gebeugtes Licht verwendet werden, in diesem Fall kann das Bild jedoch nicht ausschließlich durch die Beugungswirkung der Zonenplatten gebildet werden; deshalb ist erforderlich, daß das von den Zonen-, platten negativ gebeugte Licht durch eine Abbildungseinrichtung hindurchgeht, die das Licht sammelt und es dann auf dem erforderlichen Muster kondensiert.

Fig. 47 zeigt eine Anordnung zur hochgenauen Positionseinstellung der jeweiligen Muster auf einem ebenen

UZ I /

Substrat, dem die aus amorphem Silicium oder dergleichen bestehenden Dünnfilmsensoren vorgesehen sind, und auf einem ebenen Substrat, auf dem die Dünnnfilm-Abbildungssysteme vorgesehen sind, die Facetten-Zonen aufweisen. In Fig. 47 bezeichnet 272 ein Dünnfilm-Abbildungssystem, das Facetten-Zonenplatten aufweist, 273 ein Muster aus Dünnfilmsensoren, die aus amorphem Silicium oder

• dergleichen bestehen, 274 und 276 ebene Substrate,

275 eine "Klebstoffschicht und 277A und 277B Zonenplatten, die zur Positionseinstellung vorgesehen sind und die

• ebene Welle eines He-Ne-Lasers, die senkrecht in die Unterseite des Substrats 276 tritt. 279A und 279B"bezeichnen Markierungen zur Positionseinstellung mit den Flecken des Laserstrahls, die von den Zonenplatten 277A und 277B erzeugt werden; da sowohl die Muster der Sensoren 273 als auch des Abbildungssystems 272 mittels Fotolithographie hergestellt werden, sind die jeweiligen Positionen der Markierungen 279A und 279B · zur Positionseinstellung auf den Oberflächen, auf denen die Zonenplatten 277A und 277B zur Positionseinstellung und das Abbildungssystem 272 vorgesehen sind, sehr' genau vorgegeben, wenn eine zur Fotolithqgraphie verwendete Vorlagenmaske hergestellt wird. Mit 278A und 278B sind optische Beobachtungssysteme zum Beobachten des Einstel]zuntands der Flecken- (Intensitätsverteilung des Lichts), die bei den Brennpunkten der Zonenplatten 277A und 277B gebildet werden, und der Ausricht-Referenzmarkiei-ung bezeichnet. Wenn ein Laserstrahl, wie He-Ne-Strahl senkrecht auf die Zonenplatten 277A und 277B auftrifft, hat das in + Lter Ordnung der Zonenplatten gebeugte Licht Airy-Muster, die auf den Markierungen zur Positionseinstellung gebildet werden. Wie allgemein bekannt

,3Ht)217

η - <* ■

ss - " -

ist, ist dieses Airy-Muster gegeben durch

ΥΆ =

1 . 22

wobei Y*A der Radius der Airy-Musters, F die Blendenzahl und/, die Wellenlänge ist. Wenn beispielsweise die Blendenzahl der Positionseinstell-Zonenplatte 5 ist, und die Wellenlänge^ 0,6328, so ist VA gleich 3,86 um. Die Positionseinstell-Zonenplatte kann nicht nur eine Zonenplatte vom Amplitudentyp, sondern auch eine Zonenplatte vom Phasentyp sein. Ein Ausführungsbeispiel der Maske zur Positionseinstellung ist in-Fig. 48 ge-.zeigt. In Fig. 48 ist ein Abschnitt schraffiert, durch den kein Licht hindurchgeht; durch den verbleibenden Abschnitt geht Licht hindurch. Die Positionseinstellung wird dadurch ausgeführt, daß mittels eines optischen Beobachtungssystems die Airy-Scheibe beobachet wird, die in dem kleinen zentralen Kreis enthalten ist. Verfährt man so, ist eine Positionseinstellung in der Größenordnung des Durchmessers der Airy-Scheibe, d.h. in der Größenordnung von 8 um bis 10/um möglich.

Die Positionseinstellung ist nicht auf die Positionseinstellung ebener Flächen beschränkt, die parallel zueinander vorgesehen sind, sondern ist auch bei der Positionseinstellung von ebenen Substraten anwendbar, deren Oberflächen nicht parallel sind.

Ein derartiges Ausführungsbeispiel ist in Fig. 49 gezeigt. In Fig. 49 bezeichnet 280 ein Dünnfilm-Abbildungssystem, das Facetten-Zonenplatten aufweist, 281 ein paralleles Substrat, auf dem das Dünnfilm-Abbildungssystem vorgesehen ist, 283 eine Klebstoffschicht, 284

Si

Dlinnf iIm-Sensoren und 282 ein Substrat, auf dem Dünnfilmsensoren vorgesehen sind. Die einander gegenüberliegenden Flächen des Substrats 282 sind nicht parallel zueinander. 286A und 286B bezeichnen Zonenplatten zur Positionseinstellung, 285A und 285B Marken zur Positionseinstellung und 287A und 287B optiche Beobachtungssysteme zur Beobachtung des Einstellzustandes zwischen den Flecken, die in den Brennpunkten der Zonenplatten 286A und 286B gebildet werden, und den Ausrichtreferenzmarkierungen 285A und 285B... Die Zonenplatte 286A hat eine Brennweite, die größer als die Zonenplatte 286B ist; wenn die Dicke •der Substrate 282 und 281 in Rechnung gestellt wird, erfolgt die Auslegung derart, daß die Airy-Muster der Zonenplatten 286A und 286B auf den Marken 285A und 285B zur Positionseinstellung gebildet werden.

Die vorstehend beschriebene-Positioneinstellmethode ist anwendbar, wenn die Flächen eben sind; deshalbist sie auch für die Positionseinstellung einer ebenen Mikrolinsenanordnung, bei der der Brechungsindex eine Verteilung zeigt, oder dergleichen nützlich.

Fig. 50 zeigt ein Ausführungsbeispiel zum Anpassen der optischen Achsen einander gegenüberliegender Mikrolinsen, wenn die Mikrolinsenanordnung auf gegenüberliegenden Seiten eines Substrats vorgesehen ist. Eine Mikrolinse vom Brechungsindex-Verteilungstyp kann gewöhnlich dadurch hergestellt werden, 'daß ein Maskenmuster auf einem -transparenten Glassubstrat vorgesehen und ein Ionenaustausch in dem Glassubstrat durchgeführt wird, der in den Bereichen erfolgt, bei denen die ebene Glasfläche nicht mit Maskenmuster bedeckt ist. Folglich dient das in Fig. 50 gezeigte Ausführungsbeispiel dazu, ein Maskenmuster auf den beiden Seiten eines Glassub-

sr

-SfS-strats ausgerichtet vorzusehen.

Fig. 50 erläutert ein Verfahren, bei dem die Positionseinstellung erfolgt, wenn gegenüberliegende Flächen eines ebenen' Substrats, auf dessen einer Fläche bereits ein anordnungsförmiges Maskenmuster vorgesehen ist, einem Mustergebungsverfahren unterzogen -werden. In Fig. 50 bezeichnet 28B ein Substrat der Vorlagenmaske, 289 eine Fläche der Vorlagenmaske und 290 ein Muster-Druckabbildungssystem. 293 bezeichnet ein Substrat, auf dem eine Mikrolinsenanordnung aufzubringen ist; ein anordnungsförmiges Muster 295 und Zonenplatten 296 A und 296B, die zur Positionseinstellung verwendet werden, sind bereits auf der einen Oberfläche (Unterseite) des Substrats 293 vorgesehen; 294 bezeichnet einen Fotolackfilm. Mit 291 ist ein Film aus Ti bezeichnet; auf der von diesem Film bedeckten Oberfläche wird kein Mustergebungsverfahren durch den Druck-Ätzvorgang ausgeführt. Mit 292 ist ein Fotolackfilm bezeichnet. Wenn,-wie in Fig. 50 gezeigt ist, die ebenen Wellen LB des He-Ne-Lasers auf den Pupillen der Zonenplatten 296A und .296B senkrecht, zur Unterseite des Substrats 293 auftreffen, werden die Flecken der Airy-Scheiben auf der Oberfläche gebildet, auf der der Fotolack 292 liegt. Die Oberfläche, auf der der Fotolack 292 aufgebracht ist, und die Vorlagenmaskenflache 289 sind konjugiert zueinander bezüglich des Musterdruck-Abbildungssystems' 290; der Fleck des Laserstrahls, der durch die Zonenplatten 296A und 296B gebildet wird, wird auf der Oberfläche der Vorlagenmaske 289 durch das Abbildungssystem 290 abgebildet; hierdurch wird die Positionseinstellung der Vorlagenmaske .280 und des ebenen Substrats 293 mit diesem Fleck als Referenz ausgeführt; die Position

der Muster des Ti-Films 291 kann relativ zu den Mustern
295 mit hoher Genauigkeit und einem Fehler in der Größen ordnung des Fleckdurehmessers eingestellt werden. Ferner ist auf der Vorlagenmaske 289 eine Positions-Einstellmar kierung für den Fleck des Laserstrahls vorgesehen,
der auf die Vorlagen-Maskenfläche 289 abgebildet wird.

Beschrieben wurde ein Gerät, bei dem eine Vorlagenfläche mit der Bildinformation in eine Vielzahl von Gebieten
aufgeteilt und die Bildinformation unter Verwendung
eines Fotosensors über eine Vielzahl von Abbildungssyste men bewegt wird, die entsprechend der Vielzahl von
Gebieten vorgesehen sind. Die Abbildungssysteme zur
Abbildung der Bildinformation der Vorlagenfläche auf
den Fotosensor schließen Zonenplatten ein.

Leerseite

Claims (9)

1. TiEDTKE "'BüHLiNG " Kinne -.··..··. .* ^^ienta^^wäli^ ^und
2. O ^ 141)41 W* : - iDifH.-liig. H.Tfedtke ■'·■
3. RUPE - HeLLMANN " ·" ■— D.pi.-Chem. α Bühiing
4. Dipl.-Ing. R. Kinne Dipl.-Ing. R Grupe _ ■ Dipl.-Ing. B. Pellmann
5. Bavanaring4, Postfach 20 2403 8000 München 2
6. Tel.: 089-53 96
7. Telex: 5-24 845 tipat -
8. cable: Germaniapatent München
9. 9.Oktober 1981 DE 1598

   Patentansprüche

   1. Gerät zum Lesen einer Vorlagenfläche, gekenn zeichnet durch· eine Trägereinrichtung zum Tragen der Vorlagenfläche und optische Einhelts-Lesesysteme, von denen.jedes eine Veilfläche der Vorlagenfläche liest und-die jeweils eine Zonenplatte und einen Fotosensor aufweisen, der an einer Stelle vorgesehen ist, an der bestimmtes von der Zonenplatte gebeugtes Licht kondensiert wird, und die in einer bestimmten Anordnung angeordnet sind, um die gesamte Fläche der Vorlagenfläche zu lesen.

   2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die optischen Einheits-Lesesysteme in einer Richtung senkrecht zur Bewogungsrichtung der Vorlage angeordnet sind, die auf der Vorlagen-Tragereinrichtung bewegt .

   wird. ■ " .

   3. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die optischen Einheits-Lesesysteme so angeordnet sind, daß sie die Vorlagenfläche in "gestaffelter" Weise lesen.

   V/22

   Deutsche Bank (München) KIo. 51/61070 Dresdner Bank (München) Kto. 3939844 Postachech (München) KIo. 6(0-43-804

   4. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

   daß die optischen Einheits-Lesesysteme zweidimensional angeordnet sind.

   5. Gerät nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zonenplatte auf der einen Fläche eines transparenten Substrats und der Fotosensor auf der anderen Fläche des Substrats aufgebracht sind.

   6. Gerät zum Einteilen einer Vorlagenfläche in eine Vielzahl von Flächen und zum Lesen einer jeder dieser Flächen, um so die gesamte Vorlagenfläche zu lesen, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von Zonenplatten, die Lichtstrahlen von einem bestimmten Gebiet der Vorlagenfläche kondensieren, und durch eine Fotodetektoreinrichtung, die an einer Stelle vorgesehen ist, an der das in + Lter Ordnung von jeder der Zonenplatten gebeugte Licht kondensiert wird.

   7. Gerät nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vielzahl von Zonenplatten geradlinig in einer Richtung angeordnet sind, die im wesentlichen senkrecht zur Bewegungsrichtung der Vorlage ist.

   8. Gerät nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vielzahl von Zonenplatten so angeordnet sind, daß sie die Vorlagenflächd in "gestaffelter" Weise lesen.