DE69329737T2

DE69329737T2 - Dateneinbelichtungsvorrichtung für eine Kamera

Info

Publication number: DE69329737T2
Application number: DE69329737T
Authority: DE
Inventors: Hidenori Miyamoto; Motoyuki Ohtake; Isao Some; Hiroshi Wakabayashi
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1992-09-21
Filing date: 1993-09-21
Publication date: 2001-07-12
Anticipated expiration: 2013-09-22
Also published as: US5349402A; EP0730193A1; DE69329737D1; EP0589420A3; EP0589420A2; EP0730193B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Diese Erfindung betrifft dateneinbelichtende Vorrichtungen für Kameras, die aus geschossenen Fotos Daten, einschließlich des Datums, an dem das Bild geschossen wird, eindrucken. Insbesondere betrifft die Erfindung eine dateneinbelichtende Vorrichtung mit einem integrierten optischen System, das die Anzahl der Teile in der Kamera reduziert und dadurch die Produktivität erhöht.
Konventionelle einbelichtende Vorrichtungen weisen ein zusammengesetztes Prismenlinsenelement auf, das in eine Welle eines Kameragehäuses montiert ist, sowie ein Membranelement, das in einem bestimmten Abstand zu dem Prismenlinsenelement in der Welle montiert ist. Ein Abstandshalter ist erforderlich, um das Membranelement in einem korrekten Abstand zu dem Prismenlinsenelement zu montieren, um einen Lichtstrahl aufzufangen und eine hindurchgehende Lichtmenge korrekt zu steuern. Diese Installation des Abstandshalters und die Ausrichtung der jeweiligen Teile erhöht die Herstellungszeit und -kosten.
Es ist manchmal wünschenswert, Daten auf vielen Arten von Formaten oder viele Daten auf ein Format einzubelichten. Bei konventionellen Vorrichtungen erfordert das Eindrucken von Daten an verschiedenen Stellen auf dem Film viele optische Teile. Jedes optische Teil muss akkurat in der Kamera angeordnet werden, so dass die Daten richtig gebündelt und in jedem Formatmodus deutlich auf dem Film eingedruckt werden. Die Montage ist im allgemeinen sehr zeitaufwendig.
Das Einbelichten von Daten an verschiedenen Stellen zur gleichen Zeit erfordert zusätzliche Steuerungsmechanismen. Dies werden gebraucht, um den unterschiedlichen Mengen an Licht- und Blitzlichtzeit Rechnung zu tragen. Das ergibt zusätzliche Teile für die Kamera. Beispielsweise offenbart die Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 58-79235 einen Filter zwischen der Lichtquelle und den optischen Teilen, um die Lichtmenge für eine korrekte Belichtung zu regeln. In diesem Fall muss der Filter durch ein anderes Teil gehalten werden. Die gleichen Nachteile gibt es beim Stand der Technik.
Bei anderen konventionellen Vorrichtungen, die eine Vielzahl optischer Teile besitzen, ist für jedes optische Teil eine Steuervorrichtung erforderlich. Die Steuervorrichtung regelt eine Lichtmenge von einer lichtemittierenden Quelle, um beim Einbelichten der Daten die richtige Belichtung zu haben. Die Steuervorrichtung ist eine elektrische Steuervorrichtung, die bei jeder Belichtung arbeitet. Die Steuervorrichtung benötigt jedoch im Vergleich zu normalen Kameras zusätzliche Daten und Hardwareelemente um eine Korrekturwert zu errechnen. Das Resultat sind Erhöhungen der Herstellungskosten der Kamera. Außerdem ist es unmöglich, gleichzeitig Daten an mehreren Stellen zu drucken, wenn man die Vorrichtungen nach dem Stand der Technik benutzt.

AUFGABE UND ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung ist in Anspruch 1 definiert.
Es ist eine Aufgabe dieser Erfindung eine dateneinbelichtende Vorrichtung zu schaffen, die die Nachteile des Stands der Technik überwindet.
Es ist eine andere Aufgabe dieser Erfindung, einen dateneinbelichtende Vorrichtung für eine Kamera zu schaffen, die ein integriertes optisches System besitzt, bei dem gleichzeitig mehrere Daten an verschiedenen Stellen eines Films einbelichtet werden können.
Es ist noch eine andere Aufgabe dieser Erfindung eine dateneinbelichtende Vorrichtung zu schaffen, die ein integriertes optisches System besitzt, bei dem Daten an verschiedenen Stellen für verschiedene Formate einbelichtet werden können.
Es ist noch eine weitere Aufgabe dieser Erfindung, eine dateneinbelichtende Vorrichtung zu schaffen, die eine Mehrzahl optischer Teile besitzt, die voreingestellte Durchlässigkeitsfaktoren bei geeigneten Belichtungszeiten besitzt, statt zusätzlicher Elemente, wie einen elektrischen Steuermechanismus und einen Filter, um die Lichtmenge von einer Lichtquelle zu regeln, um damit die Herstellungskosten zu senken.
Eine Ausführung der Erfindung besitzt erste und zweite optische Teile, um Daten an entsprechenden Stellen auf einem Film einzubelichten, die einem Normalformatmodus und einem Panoramaformatmodus entsprechen. Ein Gleitverschluß verdeckt ausgehendes Licht von dem ersten oder zweiten optischen Teil, so das es nicht belichtet. Das erste und das zweite optische Teil sind integriert in einer Halterungsstruktur gebildet, die in dem Kameragehäuse montiert ist.
Ausführungen sehen vor, dass die ersten und zweiten optischen Teile Einfallsebenen aufweisen, die entweder parallel zum Film oder rechtwinklig zu diesem auseinander liegen. Die ersten und zweiten optischen Teile weisen Einfallsebenen auf, die entweder parallel zum Film oder rechtwinklig zu diesem auseinander liegen. Ähnliche Belichtungscharakteristika an den beiden jeweiligen Stellen werden durch Steuerung numerischer Öffnungen und Durchlässigkeitsfaktoren der ersten und zweiten optischen Teile beibehalten.
Gemäß noch einer anderen Ausführung der vorliegenden Erfindung wird eine dateneinbelichtende Vorrichtung für eine Kamera geschaffen, die besteht aus: Mitteln, um entweder einen ersten oder zweiten Formatmodus zu wählen, eine Lichtquelle in der Kamera, Mitteln um die Lichtquelle in Reaktion auf eine Bewegung des Films zu steuern, einem ersten optischen Teil, um Licht von der Lichtquelle an einer ersten Stelle auf den Film zu bündeln, wenn der erste Formatmodus gewählt ist, wobei an der ersten Stelle ein Bild auf den Film einbelichtet wird, einem zweiten optischen Teil, um Licht von der Lichtquelle an einer zweiten Stelle auf den Film zu bündeln, wenn der zweite Formatmodus gewählt ist, wobei an der zweiten Stelle ein Bild auf den Film einbelichtet wird, eine Halterung um das erste und das zweite optische Teil, um das erste und das zweite optische Teil in bestimmtem Verhältnis zueinander zusammenzufügen, wobei die Halterung in dem Kameragehäuse so montiert ist, dass das erste und das zweite optische Teil die Lichtquelle auf den Film bündeln. Außerdem können die ersten und zweiten optischen Teil integral mit der Halterung geformt sein.
Gemäß noch einer anderen Ausführung der vorliegenden Erfindung wird eine dateneinbelichtende Vorrichtung für eine Kamera geschaffen, die besteht aus: Mitteln, um entweder einen ersten oder zweiten Formatmodus zu wählen, eine Lichtquelle in der Kamera, Mitteln um die Lichtquelle in Reaktion auf eine Bewegung des Films zu steuern, einem ersten optischen Teil, um Licht von der Lichtquelle an einer ersten Stelle auf den Film zu bündeln, wenn der erste Formatmodus gewählt ist, wobei an der ersten Stelle ein Bild auf den Film einbelichtet wird, einem zweiten optischen Teil, um Licht von der Lichtquelle an einer zweiten Stelle auf den Film zu bündeln, wenn der zweite Formatmodus gewählt ist, wobei an der zweiten Stelle ein Bild auf den Film einbelichtet wird, und wobei die optischen Teile gleiche numerische Aperturen an ihren Einfallsseiten besitzen.
Ein Merkmal der vorliegenden Erfindung umfasst eine dateneinbelichtende Vorrichtung für eine Kamera, bestehend aus: Mitteln, um entweder einen ersten oder zweiten Formatmodus zu wählen, eine Lichtquelle in der Kamera, Mitteln um die Lichtquelle in Reaktion auf eine Bewegung des Films zu steuern, einem ersten optischen Teil, um Licht von der Lichtquelle an einer ersten Stelle auf den Film zu bündeln, wenn der erste Formatmodus gewählt ist, wobei an der ersten Stelle ein Bild auf den Film einbelichtet wird, einem zweiten optischen Teil, um Licht von der Lichtquelle an einer zweiten Stelle auf den Film zu bündeln, wenn der zweite Formatmodus gewählt ist, wobei an der zweiten Stelle ein Bild auf den Film einbelichtet wird, und wobei die ersten und zweiten optischen Teile einen voreingestellten Durchlässigkeitsfaktor aufweisen, so dass die von ihnen erstellten Bilder im wesentlichen die gleichen Belichtungscharakteristika aufweisen.
Noch ein anderes Merkmal der vorliegenden Erfindung schafft eine dateneinbelichtende Vorrichtung für eine Kamera, bestehend aus: Mitteln, um entweder einen ersten oder zweiten Formatmodus zu wählen, eine Lichtquelle in der Kamera, Mitteln um die Lichtquelle in Reaktion auf eine Bewegung des Films zu steuern, einem ersten optischen Teil, um Licht von der Lichtquelle an einer ersten Stelle auf den Film zu bündeln, wenn der erste Formatmodus gewählt ist, wobei an der ersten Stelle ein Bild auf den Film einbelichtet wird, einem zweiten optischen Teil, um Licht von der Lichtquelle an einer zweiten Stelle auf den Film zu bündeln, wenn der zweite Formatmodus gewählt ist, wobei an der zweiten Stelle ein Bild auf den Film einbelichtet wird, und wobei die ersten und zweiten optischen Teile jeweils numerische Aperturen NAK und NAK+1, sowie jeweils Transmissionsgrade TK und. TK+1 entsprechend der Formel (NAK)2* TK = (NAK+1)²* TK+1 besitzen.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Ausführung einer dateneinbelichtenden Vorrichtung für eine Kamera gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ist eine ausschnittsweise Perspektivansicht der dateneinbelichtenden Vorrichtung, die in Fig. 1 gezeigt ist;
Fig. 3 ist ein Schnitt durch eine dateneinbelichtende Vorrichtung, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist;
Fig. 4 ist eine Darstellung der Vollformat- und Panoramaansichten der dateneinbelichtenden Kamera, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist;
Fig. 5 ist eine Perspektivansicht einer dritten Ausführung einer dateneinbelichtenden Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 6 ist eine Teilschnittdarstellung einer dateneinbelichtenden Vorrichtung gemäß Fig. 5;
Fig. 7 ist eine Vorderansicht einer dateneinbelichtenden Vorrichtung, wie in Fig. 5 gezeigt;
Fig. 8 ist eine Perspektivansicht einer vierten Ausführung einer dateneinbelichtenden Vorrichtung für eine Kamera gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 9 ist eine Teilschnittdarstellung einer dateneinbelichtenden Vorrichtung wie in Fig. 8 gezeigt;
Fig. 10 ist eine Vorderansicht einer dateneinbelichtenden Vorrichtung, wie in Fig. 8 gezeigt;
Fig. 11 ist eine Perspektivdarstellung einer fünften Ausführung einer dateneinbelichtenden Vorrichtung für eine Kamera gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 12 ist eine Teilschnittdarstellung einer dateneinbelichtenden Vorrichtung wie in Fig. 11 gezeigt;
Fig. 13 ist eine Vorderansicht einer dateneinbelichtenden Vorrichtung, wie in Fig. 11 gezeigt;
Fig. 14 ist eine Perspektivdarstellung einer sechsten Ausführung einer dateneinbelichtenden Vorrichtung für eine Kamera gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 15 ist eine Teilschnittdarstellung einer dateneinbelichtenden Vorrichtung, wie in Fig. 14 gezeigt;
Fig. 16 ist eine Vorderansicht einer dateneinbelichtenden Vorrichtung wie in Fig. 14 gezeigt.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGEN

Gemäß Fig. 1 bietet eine Ausführung der vorliegenden Erfindung das drucken von Daten an zwei Stellen auf einen Film F. Das Kameragehäuse 1 besitzt eine Spulenkammer 2, die durch eine Wand 1a von dem Rest des Kameragehäuses 1 abgeteilt ist. Die Rückseite 1b des Kameragehäuses 1 besitzt eine rechteckige Öffnung 3, durch die der Film F gezogen wird, um seine fotoempfindliche Oberfläche belichten zu lassen. Entlang der Oberseite und der Unterseite der rechteckigen Öffnung 3 sind Schienen 4a und 4< b angeordnet. Eine zylindrische Spule 5, die eine Längsachse in der gleichen Richtung wie die Längsachse der Kameragehäuses 1 besitzt, ist in der Spulenkammer 2 angeordnet. Der Film F wird durch die rechteckige Öffnung 3 belichtet und wird auf die zylindrische Spule 5 aufgewickelt, wenn der Film F auf den Schienen 4a und 4b geführt wird.
Ein unterer lichtabdeckender Rahmen 11 schaltet das Bildformat um. Der untere lichtabdeckende Rahmen 11 besitzt eine lichtabdeckende Platte 12 und ein Paar von Halteplatten 13, wobei sich die lichtabdeckende Platte 12 entlang der rechteckigen Öffnung 3 erstreckt. Ein Paar Halteplatten 13 ragen an dem linken und dem rechten Ende des unteren lichtabdeckenden Rahmens 11 hervor. Die Halteplatte 13 ist drehbar an einer Welle 13a angeordnet, die ihrerseits im Kameragehäuse 1 gehalten ist. Der untere lichtabdeckende Rahmen 11 wird von einem formatumschaltenden Mechanismus gesteuert (nicht gezeigt). In einem Vollformatmodus wird die lichtabdeckende Platte 13, wie durch einen Pfeil A gezeigt, durch die Welle 13a über das untere Ende der rechteckigen Öffnung 3 nach unten gedreht. In einem Panoramaformatmodus dreht sich die lichtabdeckende Platte 12 zu einer bestimmten Position, um einfallendes Licht am Auftreffen auf den Film F zu hindern.
Ein oberer lichtabdeckender Rahmen 14 ist an dem oberen Ende der Rückseite 1b angeordnet. Der lichtabdeckende Rahmen 14 drehbar angeordnet, so wie der untere lichtabdeckende Rahmen 11. Der formatumschaltende Mechanismus steuert die Bewegung einer lichtabdeckenden Platte 15. In dem Vollformatmodus dreht sich die lichtabdeckende Platte 15 in die rechteckige Öffnung 3 und läßt einen oberen Beriech des Films F belichten. In dem Panoramaformatmodus dreht sich die lichtäbdeckende Platte 15 zu einer bestimmten Position, um einfallendes Licht an dem Belichten des Films F zu hindern. Ein Vollformatbild wird belichtet, wenn die lichtabdeckenden Platten 12 und 15 sich jeweils zu den oberen und unteren Enden der rechtwinkligen Öffnung 3 drehen. Das geschossene Bild hat die gleiche Größe wie die rechteckige Öffnung 3. Ein Panoramabild wird geschossen, wenn die lichtabdeckenden Platten 12 und 15 jeweils einen oberen und einen unteren Teil der rechteckigen Öffnung 3 verdecken.
Eine dateneinbelichtende Vorrichtung besitzt außerdem ein lichtemittierendes Element 21. Das lichtemittierende Element 21 besitzt LED, die reihenförmig auf der Basis 22 angeordnet sind. Ein Steuerschaltkreis (nicht gezeigt) kann jede LED separat steuern. Wie in Fig. 7 gezeigt, erlaubt es die unabhängige Steuerung, Daten 101 und 102 auf einen Film F zu drucken. Die LED sind rechtwinklig zu einem Film F angeordnet.
Wieder gemäß Fig. 1 ist der Antriebschaltkreis 23 auf der Basis 22 angeordnet. Der Antriebsschaltkreis 23 läßt das lichtemittierende Element 21 wahlweise gemäß eines Steuersignals von dem Steuerschaltkreis (nicht gezeigt) leuchten. Das Steuersignal wird synchron mit einem Aufwickeln des Films F erzeugt. Entsprechend der wahlweisen Ansteuerung der lichtemittierenden Elemente 21 werden Daten auf den Film gedruckt. Lichtstrahlen des lichtemittierenden Elements 21 fallen durch ein Durchgangsloch 1c des Kameragehäuses auf ein erstes Prisma 31 und ein zweites Prisma 32. Die Lichtstrahlen werden von dem ersten Prisma 31 und dem zweiten Prisma 32 reflektiert. Die Lichtstrahlen werden auf den Film F gebündelt. Das erste Prisma 31 ist ein erstes bilderzeugendes optisches Element und das zweite Prisma 32 ist ein zweites bilderzeugendes optisches Element.
Anhand der Fig. 2 und 3 werden die ersten und zweiten Prismen 31 und 32 detaillierter beschrieben. Das erste Prisma 31 besitzt eine erste Prismenlinse 31a, eine strahlenreflektierende Oberfläche 31b und eine zweite Prismenlinse 31c. Das erste Prisma 31 bündelt die Lichtstrahlen im Vollformatmodus. Das zweite Prisma 32 besitzt eine erste Prismenlinse 32a, eine strahlenreflektierende Oberfläche 32b und eine zweite Prismenlinse 32c. Das zweite Prisma 32 bündelt die Lichtstrahlen im Panoramaformatmodus. Die Pfade der Lichtstrahlen bei jedem Modus sind jeweils durch die gestrichelten Linien OP1 und OP2 dargestellt. Die ersten Prismenlinsen 31a und 32a sammeln die Lichtstrahlen von dem lichtemittierenden Element. Die strahlenreflektierenden Oberflächen 31b und 32b reflektieren die Strahlen in einem 90º-Winkel. Die strahlenreflektierenden Oberflächen 31b und 32b brechen die Lichtstrahlen zu den zweiten Prismenlinsen 31c und 32c, die die Lichtstrahlen auf den Film F bündeln.
Zusätzlich ist ein Verbindungsglied 33 so angeordnet, daß die Lichtpfade OP1 und OP2 nicht unterbrochen werden. Das erste Prisma 31 und das zweite Prisma 32 sind mit dem Verbindungsteil 33 integriert. Das erste Prisma 31, das zweite Prisma 32 und das Verbindungsteil 33 werden integriert in einem Spritzgussverfahren hergestellt. Alternativ können die einzelnen Teile durch Kleben verbunden werden. Das fertige Teil wird dann an dem Kameragehäuse 1 montiert.
Zurückkommend wieder zu Fig. 1 ist eine Maske 41 in dem Kameragehäuse 1 vor dem zweiten Prisma 32 angeordnet. An der unteren Seite der Maske 41 ist ein Schlitz 41a gebildet. Ein Antriebszapfen 11a ist auf der unteren lichtabdeckenden Platte 11 angeordnet. Der Schlitz 41a ist mit dem Antriebszapfen 11a verbunden, um entsprechend der Drehung der unteren lichtabdeckenden Platte 11 eine Auf und Abbewegung zu ermöglichen. Wenn die Maske 41 in dem Panoramaformatmodus entsprechend der Aufwärtsbewegung der unteren lichtabdeckenden Platte 11 sich nach oben bewegt, liegt ein rechteckiges Loch 41b der Maske 41 dem zweiten Prisma 32 gegenüber. Das Licht, das durch das zweite Prisma 32 geht, kann so zum und auf den Film F gebündelt werden. In diesem Fall können Lichtstrahlen sowohl von dem ersten Prisma 31, als auch von dem zweiten Prisma 32 den Film F treffen. Wie in Fig. 4 gezeigt, trifft der Lichtstrahl des ersten Primas 31 den Film jedoch nicht im Panoramaformatmodus. Im Vollformatmodus bewegt sich die Maske nach unten, um den Lichtstrahl vom zweiten Prisma 32 zu blockieren.
Wie oben beschrieben, sind das erste Prisma 31 und das zweite Prisma 32 integriert ausgeführt. Daher muß nur das erste Prisma 31 oder das zweite Prisma 32 exakt an dem Kameragehäuse 1 angeordnet werden, damit der Lichtstrahl richtig auf den Film F trifft. Zeit und Mühe wird so im Vergleich zu einer Anordnung, bei der zwei Primen separat an dem Kameragehäuse 1 zu befestigen sind, eingespart. Außerdem ist die Zahl der Elemente reduziert. Das führt wegen weniger Fehlern zu einer größeren Zuverlässigkeit.
Ausführungen dieser Erfindung mit mehr als zwei Formatmodi können von einem Fachmann realisiert werden. In ähnlicher Weise ist eine Kamera mit einem Vollformatmodus und einem Halbformatmodus realisierbar. Solche Ausführungen liegen innerhalb von Geist und Umfang der vorliegenden Erfindung.
Die obige Ausführung druckt Daten an verschiedenen Stellen für verschiedene Formatmodi. Es mag jedoch manchmal erwünscht sein, mehrere Datenarten auf einer einzelnen Fotografie einzubelichten. Ein Problem besteht darin, daß die Lichtmenge, die von einem optischen Element ausgeht die gleiche Für jedes optische Teil des optischen Systems sein muß. Der Stand der Technik hat versucht, die Lichtstrahlen durch die Verwendung eines Diaphragmas zu steuern und zu bündeln, das an einem zusätzlichen Teil gehalten wird. Dies erhöht die Herstellungskosten.
Wenn ein Lichtstrahl von einer lichtemittierenden Quelle in ein optisches Teil gelangt, wird eine numerische Öffnung (nachfolgend NA) an der Strahleneinfallsseite durch die folgende Gleichung definiert:
NA = 2n * sinθ
wobei der Winkel θ einen Winkel des einfallenden Lichtstrahls und n einen Brechungsindex einer Linse definieren. Wenn die NA die gleiche für jedes optische Teil ist, wird die Helligkeit der Lichtstrahlen, die von den optischen Teilen ausgehen, die gleiche sein. Dies sichert ein richtiges Belichtungsverhalten für eine Mehrzahl optischer Teile.
Zweitens wird das Verhältnis zwischen einer effektiven Öffnung D und einer Entfernung L zwischen der effektiven Öffnung D und der lichtemittierenden Quelle definiert als:
tanθ = D/L.
Wenn das Verhältnis D/L konstant ist, ist daher auch NA konstant.
Bei einer dritten Ausführung der Erfindung werden die effektiven Öffnungen auf den Einfallsflächen der optischen Teile entsprechend der Abstände zwischen den effektiven Öffnungen und der Lichtquelle ausgelegt, um eine konstante NA zu erzeugen, was eine korrekte Belichtung für alle Stellen ergibt, an denen Daten einbelichtet werden.
Gemäß Fig. 5 besitzt die dritte Ausführung der Erfindung ein lichtemittierendes Element 21 mit einer Mehrzahl von in Reihe angeordneten LED mit einer Wellenlänge von 585 nm. Eine erste bilderzeugende Linse 105 besitzt eine Einfallsebene 105a mit einer effektiven Öffnung 105a&sub1;. Die erste bilderzeugende Linse 105 besitzt außerdem eine Reflexionsebene 105b um einen einfallenden Lichtstrahl zu einer Ausgangsebene 105c zu leiten. In einer Ebene parallel zu dem Lichtstrahl, der von der Reflexionsebene 105b zu der Ausgangsebene 105c geleitet wird, ist eine obere Verlängerung 105d angeordnet. Eine optische Achse 105e definiert den Pfad des eingehenden und ausgehenden Lichtstrahls. Der von der ersten bilderzeugenden Linse 105 ausgehende Lichtstrahl wird an dem Punkt 105f auf einen Film F gebündelt.
Eine zweite bilderzeugende Linse 106 besitzt eine Einfallsebene 106a mit einer effektiven Apertur 106a&sub1;. Die zweite bilderzeugende Linse 106 besitzt außerdem eine Reflexionsebene 106b um einen einfallenden Lichtstrahl zu einer Ausgangsebene 106c zu leiten. In einer Ebene parallel zu dem Lichtstrahl, der von der Reflexionsebene 106b zu der Ausgangsebene 106c geleitet wird, ist eine obere Verlängerung 106d angeordnet. Eine optische Achse 106e definiert den Pfad des eingehenden und ausgehenden Lichtstrahls. Der von der ersten bilderzeugenden Linse 106 ausgehende Lichtstrahl wird an dem Punkt 106f auf einen Film F gebündelt.
Gemäß Fig. 6 fällt der von dem lichtemittierenden Teil 21 ausgehende Lichtstrahl auf die erste bilderzeugende Linse 105. Die Einfallsebene 105a besitzt eine Maske (nicht gezeigt), die die effektive Apertur 105a&sub1; erzeugt. Die Reflexionsebene 105b reflektiert den durch die effektive Apertur 105a&sub1; gehenden Strahl auf den Film F. Der reflektierte Strahl geht durch ein Linsenmedium und tritt an der Ausgangsebene 105c aus, wobei er bei dem Punkt 105f auf den Film F gebündelt wird. In ähnlicher Weise fällt der von dem lichtemittierenden Teil 21 ausgehende Lichtstrahl auf die zweite bilderzeugende Linsenkomponente 106. Die Einfallsebene 106a besitzt eine Maske (nicht gezeigt), die die effektive Apertur 106a&sub1; erzeugt. Die Reflexionsebene 106b reflektiert den durch die effektive Apertur 106a&sub1; gehenden Strahl auf den Film F. Der reflektierte Strahl geht durch ein Linsenmedium und tritt an der Ausgangsebene 106c aus, wobei er bei dem Punkt 106f auf den Film F gebündelt wird.
Die Ausgangsebene 105c der ersten bilderzeugenden Linse 105 und die Ausgangsebene 106c der zweiten bilderzeugenden Linse 106 sind parallel zum Film F. Die Ausgangsebenen 105c und 106c sind gleich weit von dem Film F entfernt. Die obere Verlängerung 106d der zweiten bilderzeugenden Linse 106 ist länger, als die obere Verlängerung 105d der ersten bilderzeugenden Linse 105. Die optische Achsen 105e und 106e liegen in der gleichen Ebene, wie die reihenförmig angeordneten LED. Die erste bilderzeugende Linse 105 und die zweite lichterzeugende Linse 106 sind so angeordnet, daß Lichtstrahlen nicht daran gehindert werden, auf die Einfallsebenen 105a und 106a zu treffen.
Gemäß Fig. 7 ist die Neigung der ersten bilderzeugenden Linse 105 identisch mit der der zweiten bilderzeugenden Linse 106. Das bedeutet, daß die NA der ersten bilderzeugenden Linse 105 und die der zweiten bilderzeugenden Lionse 106 ebenfalls identisch sind. Dies sichert eine geeignete Belichtung.
Die erste bilderzeugende Linse 105 und die zweite bilderzeugende Linse 106 sind wie folgt aufgebaut. Die lichtemittierende Quelle ist unten durch die Oberfläche (0) dargestellt. Eine Oberfläche des optischen Teils muß eine sphärische Oberfläche haben. Andere Oberflächen der optischen Teile können entweder asphärisch oder sphärisch sein. Eine erste Oberfläche (unten als 1 dargestellt), die einer effektiven Apertur 105a&sub1; der ersten bilderzeugenden Linse 105a entspricht und eine zweite Oberfläche (unten als 2 dargestellt), die der Ausgangsebene 106c der zweiten bilderzeugenden Linse 106 entspricht, die asphärische Oberflächen haben, genügen der folgenden Gleichung:
X = cy²/{1 +(1 -κc²y²)1/2} + C&sub4;y&sup4; + C&sub6;y&sup6; + ......
Wobei die optische Achsen 105e und 106e als eine X-Achse definiert sind. Die positive Richtung X ist die Richtung des einfallenden Lichtstrahls. Die Y-Achse ist die Richtung rechtwinklig zu den optischen Achsen 105e und 106e. Die Krümmung der paraxialen Strahlen ist durch c ausgedrückt. Das heißt, c ist der reziproke Wert eines Krümmungsradius R auf der Linsenoberfläche. κ ist ein Parameter für eine quadrische Oberfläche. C&sub4; und C&sub6; sind schließlich Konstanten für eine sphärische Oberfläche.
Die erste bilderzeugende Linse 105 hat die folgende Spezifikation:
Tatsächlicher Durchmesser einer ersten Oberfläche: 0,68 mm
Bildvergrößerung: -0.3067x
Numerische Apertur: 0,0663
Die folgenden Werte werden benutzt, um die sphärische Form der ersten Oberfläche herzustellen:
C = 1/R κ = 0,0943 C&sub4; = -8,6122 · 10&supmin;³
C&sub6; = -4,1953 · 10&supmin;² C&sub8; = 2,7550 · 10&supmin;¹
C&sub1;&sub0; = -3,1325 · 10&supmin;¹
Die zweite bilderzeugende Linse 106 hat die folgende Spezifikation:
Tatsächlicher Durchmesser einer ersten Oberfläche: 1,00 mm
Bildvergrößerung: -0.1579x
Numerische Apertur: 0,0663
Die folgenden Werte werden benutzt, um die sphärische Form der ersten. Oberfläche herzustellen:
C = 1/R κ = 0,0274 C&sub4; = 9,9404 · 10&supmin;²
C&sub6; = -6,6446 · 10&supmin;³ C&sub8; = -6,4011 · 10&supmin;²
C&sub1;&sub0; = 4,6509 · 10&supmin;²
Gemäß Fig. 8 besitzt bei einer vierten Ausführung dieser Erfindung das lichtemittierende Element 21 eine Mehrzahl von in einer Reihe angeordneten LED mit einer Wellenlänge von 585 nm. Eine erste bilderzeugende Linse 105 besitzt eine Einfallsebene 105a mit einer effektiven Öffnung 105a&sub1;. Die erste bilderzeugende Linse 105 besitzt außerdem eine Reflexionsebene 105b um einen einfallenden Lichtstrahl zu einer Ausgangsebene 105c zu leiten. In einer Ebene parallel zu dem Lichtstrahl, der von der Reflexionsebene 105b zu der Ausgangsebene 105c geleitet wird, ist eine obere Verlängerung 105d angeordnet. Eine optische Achse 105e definiert den Pfad des eingehenden und ausgehenden Lichtstrahls. Der von der ersten bilderzeugenden Linse 105 ausgehende Lichtstrahl wird an dem Punkt 105f auf einen Film F gebündelt.
Eine zweite bilderzeugende Linse 106 besitzt eine Einfallsebene 106a mit einer effektiven Apertur 106a&sub1;. Die zweite bilderzeugende Linse 106 besitzt außerdem eine Reflexionsebene 106b um einen einfallenden Lichtstrahl zu einer Ausgangsebene 106c zu leiten. In einer Ebene parallel zu dem Lichtstrahl, der von der Reflexionsebene 106b zu der Ausgangsebene 106c geleitet wird, ist eine obere Verlängerung 106d angeordnet. Eine optische Achse 106e definiert den Pfad des eingehenden und ausgehenden Lichtstrahls. Der von der ersten bilderzeugenden Linse 106 ausgehende Lichtstrahl wird an dem Punkt 106f auf einen Film F gebündelt.
Gemäß Fig. 9 emittiert das lichtemittierende Teil 21 Licht auf die erste bilderzeugende Linse 105. Die Einfallsebene 105a besitzt eine Maske (nicht gezeigt), die die effektive Apertur 105a&sub1; erzeugt. Die Reflexionsebene 105b reflektiert den durch die effektive Apertur 105a&sub1; gehenden Strahl auf den Film F. Der reflektierte Strahl geht durch ein Linsenmedium und tritt an der Ausgangsebene 105c aus, wobei er bei dem Punkt 105f auf den Film F gebündelt wird. In ähnlicher Weise fällt der von dem lichtemittierenden Teil 21 ausgehende Lichtstrahl auf die zweite bilderzeugende Linsenkomponente 106. Die Einfallsebene 106a besitzt eine Maske (nicht gezeigt), die die effektive Apertur 106a&sub1; erzeugt. Die Reflexionsebene 106b reflektiert den durch die effektive Apertur 106a&sub1; gehenden Strahl auf den Film F. Der reflektierte Strahl tritt an der Ausgangsebene 106c aus, wobei er bei dem Punkt 106f auf den Film F gebündelt wird.
Die Austrittsebene 105c der ersten bilderzeugenden Linse 105 und die Austrittsebene der zweiten bilderzeugenden Linse 106c liegen parallel zum Film F. Gemäß Fig. 10 sind die erste bilderzeugende Linse 105 und die zweite bilderzeugende Linse 106 so angeordnet, dass sich die einfallenden Lichtstrahlen nicht gegenseitig stören. Die optischen Achsen 105e und 106e liegen in einer Ebene parallel zum Film F. Die Neigung der ersten bilderzeugenden Linse 105 und der zweiten bilderzeugenden Linse 106 sind gleich. Das bedeutet, dass die NA die gleichen sind.
Die erste bilderzeugende Linse 105 und die zweite bilderzeugende Linse 106 sind wie folgt aufgebaut. Die lichtemittierende Quelle ist unten durch die Oberfläche (0) dargestellt. Eine Oberfläche des optischen Teils muss eine sphärische Oberfläche haben. Andere Oberflächen der optischen Teile können entweder asphärisch oder sphärisch sein. Eine erste Oberfläche (unten als 1 dargestellt), die der Austrittsebene 105c der ersten bilderzeugenden Linse 105 entspricht und eine erste Oberfläche (unten als 2 dargestellt), die der effektiven Apertur 106a&sub1; der zweiten bilderzeugenden Linse 106 entspricht, die asphärische Oberflächen haben, genügen der folgenden Gleichung:
X = cy²/{1 + (1 - κc²y²)1/2} + C&sub4;y&sup4; + C&sub6;y&sup6; + ......
wobei die optische Achsen 105e und 106e als eine X-Achse definiert sind. Die positive Richtung X ist die Richtung des einfallenden Lichtstrahls. Die Y-Achse ist die Richtung rechtwinklig zu den optischen Achsen 105e und 106e. Die Krümmung der paraxialen Strahlen ist durch c ausgedrückt. Das heißt, c ist der reziproke Wert eines Krümmungsradius R auf der Linsenoberfläche. κ ist ein Parameter für eine quadrische Oberfläche. C&sub4; und C&sub6; sind schließlich Konstanten für eine sphärische Oberfläche.
Die erste bilderzeugende Linse hat die folgende Spezifikation:
Tatsächlicher Durchmesser einer ersten Oberfläche: 1,00 mm
Bildvergrößerung: -0.2584x
Numerische Apertur: 0,0804
Die folgenden Werte werden benutzt, um die sphärische Form der ersten Oberfläche herzustellen:
C = 1/R κ = 0,2336 C&sub4; = -6,6008 · 10&supmin;²
C&sub6; = -4,0468 · 10&supmin;¹ C&sub8; = -7,9125 · 10&supmin;¹
C&sub1;&sub0; = 4,6599 · 10&supmin;¹
Die zweite bilderzeugende Linse hat die folgende Spezifikation:
Tatsächlicher Durchmesser einer ersten Oberfläche: 1,35 mm
Bildvergrößerung: -0.1781 x
Numerische Apertur: 0,0804
Die folgenden Werte werden benutzt, um die sphärische Form der ersten Oberfläche herzustellen:
C = 1/R κ = 0,026 C&sub4; = 2,3425 · 10&supmin;²
C&sub6; = -1,5024 · 10&supmin;³ C&sub8; = 4,3192 · 10&supmin;²
C&sub1;&sub0; = -3,8167 · 10&supmin;²
Bei der dritten und vierten Ausführung dieser Erfindung werden zwei bilderzeugende Linsen verwendet. Es ist jedoch möglich, mehr als zwei bilderzeugende linsen in dem optischen System zu verwenden.
Eine fünfte Ausführung der Erfindung besitzt optische bilderzeugende Elemente, bei denen ein Transmissionsgrad T jedes Elements gesteuert wird, um gleichmäßige Belichtungen an verschiedenen Stellen zu erzeugen. Wenn ein Lichtstrahl von einer Lichtquelle auf ein optisches Teil fällt, genügt eine nA auf der Filmseite der folgenden Gleichung:
NA = 2n * sinθ
wobei θ ein Winkel des Lichtstrahls und n ein Brechungsindex des optischen Teils ist. Die NA und der Transmissionsgrad T sind durch die folgende Gleichung verknüpft:
(NAK+1/NAK)² = TK/TK+1
daher
(NAK)² * TK = (NAK+1)² * TK+1 (1)
wobei NaK als die numerische Apertur des Kten optischen Teils (K = 1, 2, 3....) und TK als Transmissionsgrad des Kten optischen Teils (K = 1, 2, 3....) definiert sind. Wenn jedes NA des optischen Teils konstant ist, sind die Belichtungen gedruckter Bilder durch Veränderung des Transmissionsgrads T der optischen Teile regelbar. Die Gleichung bestätigt, dass, wenn ein Abstand zwischen der lichtemittierenden Quelle und dem optischen Teil größer wird, der Transmissionsgrad T auch dementsprechend größer wird. Dies ist erforderlich, weil die NA größer wird, wenn der Abstand wächst, jedoch die effektive Apertur de optischen Teils die gleiche bleibt. Daher muss der Transmissionsgrad T des optischen Teils größer werden. Das heißt, wenn der Abstand zwischen der lichtemittierenden Quelle und den optischen Teilen zu- oder abnimmt, nimmt der Transmissionsgrad T entsprechend zu oder ab.
Genauer gesagt, wenn der effektive Durchmesser der beiden Linsen gleich ist, sind die NA umgekehrt proportional zu dem Abstand L zwischen den LED und den Linsen. Wenn die Linsen numerische Aperturen NA1 und NA2 besitzen und NA1 > NA2 ergibt die Gleichung (1) dass T2 > T1. Die Gleichung (1) ist als gültig, wenn die effektiven Durchmesser verschieden sind (d. h. D2 > D1).
Gemäß Fig. 11 besitzt bei einer fünften Ausführung dieser Erfindung das lichtemittierende Element 21 eine Mehrzahl von in einer Reihe angeordneten LED mit einer Wellenlänge von 585 nm. Eine erste bilderzeugende Linse 105 besitzt eine Einfallsebene 105a mit einer effektiven Öffnung 105a&sub1;. Die erste bilderzeugende Linse 105 besitzt außerdem eine Reflexionsebene 105b um einen einfallenden Lichtstrahl zu einer Ausgangsebene 105c zu leiten. In einer Ebene parallel zu dem Lichtstrahl, der von der Reflexionsebene 105b zu der Ausgangsebene 105c geleitet wird, ist eine obere Verlängerung 105d angeordnet. Eine optische Achse 105e definiert den Pfad des eingehenden und ausgehenden Lichtstrahls. Der von der ersten bilderzeugenden Linse 105 ausgehende Lichtstrahl wird an dem Punkt 105f auf einen Film F gebündelt.
Eine zweite bilderzeugende Linse 106 besitzt eine Einfallsebene 106a mit einer effektiven Apertur 106a&sub1;. Die zweite bilderzeugende Linse 106 besitzt außerdem eine Reflexionsebene 106b um einen einfallenden Lichtstrahl zu einer Ausgangsebene 106c zu leiten. In einer Ebene parallel zu dem Lichtstrahl, der von der Reflexionsebene 106b zu der Ausgangsebene 106c geleitet wird, ist eine obere Verlängerung 106d angeordnet. Eine optische Achse 106e definiert den Pfad des eingehenden und ausgehenden Lichtstrahls. Der von der ersten bilderzeugenden Linse 106 ausgehende Lichtstrahl wird an dem Punkt 106f auf einen Film F gebündelt.
Gemäß Fig. 12 fällt der von dem lichtemittierenden Teil 21 ausgehende Lichtstrahl auf die erste bilderzeugende Linse 105. Die Einfallsebene 105a besitzt eine Maske (nicht gezeigt), die die effektive Apertur 105a&sub1; erzeugt. Die Reflexionsebene 105b reflektiert den durch die effektive Apertur 105a&sub1; gehenden Strahl auf den Film F. Der reflektierte Strahl geht durch ein Linsenmedium und tritt an der Ausgangsebene 105c aus, wobei er bei dem Punkt 105f auf den Film F gebündelt wird. In ähnlicher Weise fällt der von dem lichtemittierenden Teil 21 ausgehende Lichtstrahl auf die zweite bilderzeugende Linsenkomponente 106. Die Einfallsebene 106a besitzt eine Maske (nicht gezeigt), die die effektive Apertur 106a&sub1; erzeugt. Die Reflexionsebene 106b reflektiert den durch die effektive Apertur 106a&sub1; gehenden Strahl auf den Film F. Der reflektierte Strahl geht durch ein Linsenmedium und tritt an der Ausgangsebene 106c aus, wobei er bei dem Punkt 106f auf den Film F gebündelt wird.
Die Austrittsebene 105c der ersten bilderzeugenden Linse 105 und die Austrittsebene 106c der zweiten bilderzeugenden Linse 106 liegen parallel zu Film F. Die Ausgangsebenen 105c und 106c sind gleich weit vom Film F entfernt. Die obere Verlängerung 106d der zweiten bilderzeugenden Linse 106 ist länger als die obere Verlängerung 105d der ersten bilderzeugenden Linse 105. Die optischen Achsen 105e und 106e liegen in der gleichen Ebene wir die in einer Reihe angeordneten LED. Die erste bilderzeugende Linse 105 und die zweite bilderzeugende Linse 106 sind so angeordnet, dass die Lichtstrahlen ungehindert auf die Einfallsebenen 105a und 106a fallen.
Gemäß Fig. 13 ist die Neigung der ersten bilderzeugenden Linse 105 die gleiche wie die der zweiten bilderzeugenden Linse 106. Das bedeutet, dass die NA der ersten bilderzeugenden Linse 105 und die der zweiten bilderzeugenden Linse ebenfalls gleich sind. Dies sicher eine geeignete Belichtung.
Die erste bilderzeugende Linse 105 und die zweite bilderzeugende Linse 106 sind wie folgt aufgebaut. Die lichtemittierende Quelle ist unten durch die Oberfläche (0) dargestellt. Eine Oberfläche des optischen Teils muss eine sphärische Oberfläche haben. Andere Oberflächen der optischen Teile können entweder asphärisch oder sphärisch sein. Eine erste Oberfläche (unten als 1 dargestellt), die der effektiven Apertur 106a&sub1; der zweiten bilderzeugenden Linse 106 entspricht und eine zweite Oberfläche (unten als 2 dargestellt), die der Austrittsebene 105c der ersten bilderzeugenden Linse 105 entspricht, die asphärische Oberflächen haben, genügen der folgenden Gleichung:
X = cy²/{1 + (1 - κc²y²)1/2} + C&sub4;y&sup4; + C&sub6;y&sup6; + .......
wobei die optische Achsen 105e und 106e als eine X-Achse definiert sind. Die positive Richtung X ist die Richtung des einfallenden Lichtstrahls. Die Y-Achse ist die Richtung rechtwinklig zu den optischen Achsen 105e und 106e. Die Krümmung der paraxialen Strahlen ist durch c ausgedrückt. Das heißt, c ist der reziproke Wert eines Krümmungsradius R auf der Linsenoberfläche. κ ist ein Parameter für eine quadrische Oberfläche. C4 und C&sub6; sind schließlich Konstanten für eine sphärische Oberfläche.
Die erste bilderzeugende Linse 105 hat die folgende Spezifikation:
Tatsächlicher Durchmesser einer ersten Oberfläche: 0,68 mm
Bildvergrößerung: -0.3067x
Numerische Apertur: 0,07811
Transmissionsgrad T&sub1;: 69%
NA² * T&sub1;: 0,00421
Die folgenden Werte werden benutzt, um die sphärische Form der ersten Oberfläche herzustellen:
C = 1/R κ = 0,0943 C&sub4; = -8,6122 · 10&supmin;³
C&sub6; = -4,1953 · 10&supmin;² C&sub8; = 2,7550 · 10&supmin;¹
C&sub1;&sub0; = -3,1325 · 10&supmin;¹
Die zweite bilderzeugende Linse 106 hat die folgende Spezifikation:
Tatsächlicher Durchmesser einer ersten Oberfläche: 1,00 mm
Bildvergrößerung: -0,1579x
Numerische Apertur: 0,0666
Transmissionsgrad T&sub2;: 95%
NA² * T&sub2;: 0,00421
Die folgenden Werte werden benutzt, um die sphärische Form der ersten Oberfläche herzustellen:
C = 1/R κ = 0,0274 C&sub4; = 9,9404 · 10&supmin;²
C&sub6; = -6,6446 · 10&supmin;³ C&sub8; = -6,4011 · 10&supmin;²
C&sub1;&sub0; = 4,6509 x 10&supmin;²
Gemäß Fig. 14 besitzt bei einer sechsten Ausführung dieser Erfindung das lichtemittierende Element 21 eine Mehrzahl von in einer Reihe angeordneten LED mit einer Wellenlänge von 585 nm. Eine erste bilderzeugende Linse 105 besitzt eine Einfallsebene 105a mit einer effektiven Öffnung 105a&sub1;. Die erste bilderzeugende Linse 105 besitzt außerdem eine Reflexionsebene 105b um einen einfallenden Lichtstrahl zu einer Ausgangsebene 105c zu leiten. In einer Ebene parallel zu dem Lichtstrahl, der von der Reflexionsebene 105b zu der Ausgangsebene 105c geleitet wird, ist eine obere Verlängerung 105d angeordnet. Eine optische Achse 105e definiert den Pfad des eingehenden und ausgehenden Lichtstrahls. Der von der ersten bilderzeugenden Linse 105 ausgehende Lichtstrahl wird an dem Punkt 105f auf einen Film F gebündelt.
Eine zweite bilderzeugende Linse 106 besitzt eine Einfallsebene 106a mit einer effektiven Apertur 106a&sub1;. Die zweite bilderzeugende Linse 106 besitzt außerdem eine Reflexionsebene 106b um einen einfallenden Lichtstrahl zu einer Ausgangsebene 106c zu leiten. In einer Ebene parallel zu dem Lichtstrahl, der von der Reflexionsebene 106b zu der Ausgangsebene 106c geleitet wird, ist eine obere Verlängerung 106d angeordnet. Eine optische Achse 106e definiert den Pfad des eingehenden und ausgehenden Lichtstrahls. Der von der ersten bilderzeugenden Linse 106 ausgehende Lichtstrahl wird an dem Punkt 106f auf einen Film F gebündelt.
Gemäß Fig. 15 emittiert das lichtemittierende Teil 21 Licht auf die erste bilderzeugende Linse 105. Die Einfallsebene 105a besitzt eine Maske (nicht gezeigt), die die effektive Apertur 105a&sub1; erzeugt. Die Reflexionsebene 105b reflektiert den durch die effektive Apertur 105a&sub1; gehenden Strahl auf den Film F. Der reflektierte Strahl geht durch ein Linsenmedium und tritt an der Ausgangsebene 105c aus, wobei er bei dem Punkt 105f auf den Film F gebündelt wird. In ähnlicher Weise fällt der von dem lichtemittierenden Teil 21 ausgehende Lichtstrahl auf die zweite bilderzeugende Linsenkomponente 106. Die Einfallsebene 106a besitzt eine Maske (nicht gezeigt), die die effektive Apertur 106a&sub1; erzeugt. Die Reflexionsebene 106b reflektiert den durch die effektive Apertur 106a&sub1; gehenden Strahl auf den Film F. Der reflektierte Strahl tritt an der Ausgangsebene 106c aus, wobei er bei dem Punkt 106f auf den Film F gebündelt wird.
Die Austrittsebene 105c der ersten bilderzeugenden Linse 105 und die Austrittsebene der z weiten bilderzeugenden Linse 106c liegen parallel zum Film F. Gemäß Fig. 10 sind die erste bilderzeugende Linse 105 und die zweite bilderzeugende Linse 106 so angeordnet, dass sich die einfallenden Lichtstrahlen nicht gegenseitig stören. Die optischen Achsen 105e und 106e liegen in einer Ebene parallel zum Film F.
Gemäß Fig. 16 ist die effektive Apertur 105a&sub1; der ersten bilderzeugenden Linse 105 die gleiche, wie die der zweiten bilderzeugenden Linse 106. Der Transmissionsgrad der ersten bilderzeugenden Linse 105 und der zweiten bilderzeugenden Linse 106 sind geändert, um eine geeignete Belichtung sicherzustellen.
Die erste bilderzeugende Linse 105 und die zweite bilderzeugende Linse 106 sind wie folgt aufgebaut. Die lichtemittierende Quelle ist unten durch die Oberfläche (0) dargestellt. Eine Oberfläche des optischen Teils muss eine sphärische Oberfläche haben. Andere Oberflächen der optischen Teile können entweder asphärisch oder sphärisch sein. Eine erste Oberfläche (unten als 1 dargestellt), die der Austrittsebene 105c der ersten bilderzeugenden Linse 105 entspricht und eine erste Oberfläche (unten als 2 dargestellt), die der effektiven Apertur 106a&sub1; der zweiten bilderzeugenden Linse 106 entspricht, die asphärische Oberflächen haben, genügen der folgenden Gleichung:
X = cy²/{1 + (1 - κc²y²)1/2} + C&sub4;y&sup4; + C&sub6;y&sup6; + ......
wobei die optische Achsen 105e und 106e als eine X-Achse definiert sind. Die positive Richtung X ist die Richtung des einfallenden Lichtstrahls. Die Y-Achse ist die Richtung rechtwinklig zu den optischen Achsen 105e und 106e. Die Krümmung der paraxialen Strahlen ist durch c ausgedrückt. Das heißt, c ist der reziproke Wert eines Krümmungsradius R auf der Linsenoberfläche. x ist ein Parameter für eine quadrische Oberfläche. C&sub4; und C&sub6; sind schließlich Konstanten für eine sphärische Oberfläche.
Die erste bilderzeugende Linsenkomponente 105 hat die folgende Spezifikation:
Tatsächlicher Durchmesser einer ersten Oberfläche: 1,00 mm
Bildvergrößerung: -0.0,2584
Numerische Apertur: 0,0805
Transmissionsgrad T&sub1;: 50%
NA² * T&sub1;: 0,00324
Die folgenden Werte werden benutzt, um die sphärische Form der ersten Oberfläche herzustellen:
C = 1/R κ = 0,2336 C&sub4; = -6,6008 · 10&supmin;²
C&sub6; = 4,0468 · 10&supmin;¹ C&sub8; = -7,9125 · 10&supmin;¹
C&sub1;&sub0; = 4,6599 · 10&supmin;¹
Die folgenden Werte werden benutzt, um eine asphärische Form der ersten Oberfläche zu schaffen.
Die zweite bilderzeugende Linse 106 hat die folgende Spezifikation:
Tatsächlicher Durchmesser einer ersten Oberfläche: 1,00 mm
Bildvergrößerung: -0,1781 x
Numerische Apertur: 0,0591
Transmissionsgrad T&sub2;: 92,8%
NA² * T&sub2;: 0,00324
C = 1/R K = 0,026 C&sub4; = 2,3425 · 10&supmin;²
C&sub6; = -1,5024 · 10&supmin;³ C&sub8; = 4,3192 · 10&supmin;²
C&sub1;&sub0; = -3,8167 · 10&supmin;²
Bei den vorhergehenden Ausführungen der Erfindung werden zwei Linsenkomponenten verwendet. Man kann aber in einem optischen System auch mehr als zwei Linsen verwenden.

Claims

1. Dateneinbelichtungsvorrichtung für eine Kamera mit wählbaren Modi für erste und zweite Bildformate, bestehend aus einer Lichtquelle (21) die in ein Gehäuse (1) der Kamera einzubauen ist, einem Schaltkreis (23), um die Lichtquelle (23) entsprechend einer Bewegung eines Films (F) zu steuern, einem ersten optischen Teil (31) um Licht von der Lichtquelle (21) an einer ersten Stelle, die einem ersten ausgewählten Bildformatmodus der Kamera entspricht, auf den Film zu bündeln, wodurch an der ersten Stelle ein Bild auf den Film (F) einbelichtet wird, gekennzeichnet durch

ein zweites optisches Teil (32) um Licht von der Lichtquelle (21) an einer zweiten Stelle auf den Film (F) zu bündeln, die einem zweiten ausgewählten Bildformatmodus der Kamera entspricht, wodurch ein Bild an der zweiten Stelle auf den Film einbelichtet wird,

ein Verbindungsteil (33) um das erste und das zweite optische Teil (31, 32) in einer festen Relation zueinander zu verbinden, und

wobei das Verbindungsteil (33) in dem Gehäuse (1) der Kamera so angeordnet ist, daß das erste und das zweite optische Teil (31, 32) die Lichtquelle (21) auf den Film (F) bündeln.

2. Dateneinbelichtungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das erste und das zweite optische Teil (31, 32) und das Verbindungsteil (33) integriert ausgebildet sind.

3. Dateneinbelichtungsvorrichtung nach Anspruch 1, weiter eine Maske (41) aufweisend, um Licht, das aus dem ersten oder zweiten optischen Teil (31, 32) kommt und das einem anderen Bildformatmodus entspricht, als dem ausgewählten, abzudecken.

4.. Dateneinbelichtungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Lichtquelle (21) aus einer Mehrzahl lichtemittierender Dioden besteht, die in einer senkrechten Reihe zu einer Oberfläche des Films (F) stehen.

5. Dateneinbelichtungsvorrichtung nach Anspruch 1, weitere bestehend daraus,

daß das erste und das zweite optische Teil (31, 32) Ausgangsflächen besitzen, die gleich weit von dem Film entfernt sind;

daß das erste und das zweite optische Teil (31, 32) im wesentlichen in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sind, die senkrecht (F) zu einer Stärkenrichtung des Films (F) angeordnet ist; und

daß das zweite optische Teil (32) eine optische Einfallsachse (OP2) besitzt, die weiter von dem Film entfernt ist, als eine optische Einfallsachse (OP1) des ersten optischen Teils (31).

6. Dateneinbelichtungsvorrichtung nach Anspruch 1, weiter bestehend daraus,

daß das erste und das zweite optische Teil (31, 32) Ausgangsflächen aufweisen, die gleich weit von dem Film (F) entfernt sind;

daß das erste und das zweite optische Teil in einer Bewegungsrichtung des Films (F) entfernt voneinander angeordnet sind; und

daß das erste und das zweite optische Element (31, 32) optische Einfallsachsen (OP1, OP2) aufweisen, die im wesentlichen in einer parallel zu dem Film (F) verlaufenden Ebene angeordnet sind.

7. Dateneinbelichtungsvorrichtung nach Anspruch 5 und 6,. Wobei das erste und das zweite optische Teil an Einfallsseiten gleiche numerische Aperturen aufweisen.

8. Dateneinbelichtungsvorrichtung nach Anspruch 5 und 6, wobei das erste und das zweite optische Teil (31, 32) gleiche Neigungswinkel des einfallenden Lichts aufweisen.

9. Dateneinbelichtungsvorrichtung nach Anspruch 5 und 6, wobei das erste und das zweite optische Teil (31, 32) einen so voreingestellten Transmissionsgrad besitzen, daß die von ihnen erzeugten Bilder im wesentlichen identische Belichtungscharakteristika aufweisen.

10. Dateneinbelichtungsvorrichtung nach Anspruch 5 und 6, wobei das erste und das zweite optische Teil (31, 32) jeweils numerische Aperturen NAK und NAK+1, sowie jeweils Transmissionsgrade TK Und TK+1 entsprechend der Formel (NAK)² * TK = (NAK+1)² * TK+1 besitzen.