DE2813763C2 - - Google Patents
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- G03B27/32—Projection printing apparatus, e.g. enlarger, copying camera
- G03B27/52—Details
- G03B27/522—Projection optics
- G03B27/525—Projection optics for slit exposure
- G03B27/528—Projection optics for slit exposure in which the projection optics remain stationary
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Projektionseinrichtung
gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
Eine solche Projektionseinrichtung ist bekannt (US-PS
36 94 076) und beispielsweise bei Kopiergeräten anwendbar,
bei denen sie den grundsätzlichen Vorteil hat, daß der
Konjunktionsabstand zwischen der Objektebene und der
Projektionsebene klein sein kann im Vergleich zu solchen
Projektionseinrichtungen, bei denen lediglich ein Projek
tionsobjektiv mit mehreren auf einer gemeinsamen optischen
Achse angeordneten Linsen zur Anwendung kommt. Ein
weiterer Vorteil der gattungsgemäßen Projektionseinrichtung
liegt darin, daß jedes einzelne optische Projektionssystem
aus lediglich zwei Linsen besteht. Anzustreben bei
einer solchen Projektionseinrichtung ist, daß jedes
Teilbild gleichmäßige Bildhelligkeit bis zum Rand aufweist
und sich die Teilbilder korrekt aneinander anschließen.
Der Erfüllung dieser Forderung stehen Vignettierungser
scheinungen sowie Abstandsfehler zwischen den beiden
Linsen entgegen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße
Projektionseinrichtung dahingehend zu verbessern, daß
eine gleichmäßige Bildhelligkeit bis zum Rand der Teilbilder
erreicht ist, die weitgehend unabhängig von Abstands
änderungen der Linsen sein soll.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Projektions
einrichtung gemäß Patentanspruch 1 gelöst, d. h. im
wesentlichen dadurch, daß die Konstruktionsdaten der
beiden Linsen den in Patentanspruch 1 genannten Bedingungen
gehorchen. Von diesen sind die Bedingungen (e) und (f)
identisch mit in der Optik allgemein bekannten Definitionen.
Die Bedingungen (a), (b) und (c) bestimmen die
Linsengeometrie der ersten Linse und die Bedingungen (g)
bis (k) bestimmen die Linsengeometrie der zweiten Linse.
Aus der Bedingung (d), die eine bestimmte Größe des
abgebildeten Teilbereichs der Objektebene vorschreibt,
wird die Zwischenbildgröße und somit die Feldblende
bestimmt.
Durch die erfindungsgemäße Ausbildung ist gewährleistet,
daß jedes optische Projektionssystem folgende Forderungen
erfüllt: Die Hauptstrahlen, die vom Rand des erfaßten
Teilbereichs der Objektebene ausgehen und durch die Mitte
der objektseitigen Linsenfläche der ersten Linse verlaufen,
verlaufen zwischen den beiden Linsen parallel zur
optischen Achse und schließlich wiederum durch die Mitte
der Linse auf der bildseitigen Linsenfläche der zweiten
Linse. Dies bedeutet mit anderen Worten, daß die erste
Linse austrittsseitig telezentrisch und die zweite Linse
eintrittsseitig telezentrisch ausgebildet ist, was einerseits
Änderungen der Teilbildgröße aufgrund von Abstands
änderungen zwischen den Linsen verhindert und andererseits
Helligkeitsverlusten zum Rand des jeweiligen Teilbildes
vorbeugt. Außerdem ist die Forderung erfüllt, daß die
Randstrahlen, die vom Rand des abgebildeten Teilbereichs
ausgehend den Rand der ersten Linse treffen, innerhalb
derselben parallel zur optischen Achse verlaufen, und ein
entsprechender Strahlenverlauf in der zweiten Linse
vorliegt. Die Erfüllung dieser Forderung beugt ebenfalls
Lichtverlusten vor, so daß insgesamt eine gleichmäßige
Bildhelligkeit bis zum Rand des Teilbildes für die
vorgeschriebene Größe des Teilbereichs der Objektebene
erreicht ist.
Für ein Ausbildungsbeispiel eines Projektionssystems der
bekannten, gattungsbildenden Projektionseinrichtung gemäß
der US-PS 36 94 076 sind Konstruktionsdaten bekannt
(Spalte 5, Zeile 50, bis Spalte 6, Zeile 1, in Verbindung
mit Spalte 8, Zeilen 7 bis 21). Das bekannte Projektions
system erfüllt außer den allgemein gültigen Bedingungen
(e) und (f) wegen seiner zur Zwischenbildebene symmetrischen
Ausbildung auch die Bedingungen (f) und (l). Ferner
erfüllt es die Bedingungen (a) und (c) sowie (h) und (j).
Nicht erfüllt sind jedoch die Bedingungen (b) und (g)
sowie die Bedingung (d), so daß auch die daraus abgeleitete,
die Feldblende bestimmende Zwischenbildgröße nicht
getroffen ist. Das bekannte Projektionssystem erfüllt
somit nicht alle Bedingungen und genügt daher nicht den
vorstehend genannten Forderungen, deren Erfüllung durch
die Bedingungen sichergestellt ist.
In vorteilhafter Ausbildung kann vorgesehen sein, daß die
beiden Linsen baugleich ausgebildet und symmetrisch zur
Zwischenbildebene angeordnet sind, wie dies durch Anspruch
2 zum Ausdruck gebracht ist.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungs
beispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher
erläutert.
Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Projektionseinrichtung
in einem Kopiergerät.
Fig. 2 zeigt vergrößert und perspektivisch die Projekti
onseinrichtung gemäß Fig. 1.
Fig. 3 zeigt ein Projektionssystem der Projektionseinrichtung.
Fig. 4 ist eine der Fig. 3 entsprechende Darstellung, die
das Projektionssystem mit verschiedenen Symbolen und
Zeichen für die Erläuterung zeigt.
In den Fig. 1 und 2 ist ein Ausführungsbeispiel der
erfindungsgemäßen Projektionseinrichtung in Anwendung bei
einem Kopiergerät gezeigt. 60 bezeichnet eine Trommel, auf
der ein photoempfindliches Material sitzt, das eine
Projektionsebene 61 bildet und das aus einer elektrisch
leitenden Schicht, einer photoleitenden Schicht und einer
transparenten Isolierdeckschicht gebildet ist, die in
dieser Reihenfolge übereinandergeschichtet sind. Die
Trommel 60 wird mittels eines nicht gezeigten Motors in
Pfeilrichtung drehend angetrieben. Zuerst wird das photo
empfindliche Material einer Aufladung mittels eines
Koronaentladers 62 unterzogen, der die ganze Oberfläche
gleichförmig lädt. Die Polarität der bei diesem Schritt
auf das photoempfindliche Material aufgebrachten Ladung
ist positiv, wenn die photoleitende oder photoleitfähige
Schicht ein N-Halbleiter ist, und negativ, wenn die
photoleitende Schicht ein P-Halbleiter ist. Danach wird
das photoempfindliche Material einer streifenweisen Belichtung
mit dem Bild einer auf einen transparenten
Vorlagentisch 63 aufgelegten Vorlage unterzogen, deren
Oberfläche eine Objektebene 64 bildet. Bei einfacher
Vergrößerung bzw. Vergrößerung "1" ist die Bewegungsge
schwindigkeit des Vorlagentischs 63 gleich der Umfangsge
geschwindigkeit der Trommel 60. Das Bild der Vorlage wird
auf dem photoempfindlichen Material mittels einer Projek
tionseinrichtung 65 gebildet. Diejenige Fläche der Vorlage
64, die der Projektionseinrichtung zugewandt ist, d. h. die
Objektebene 61, wird mittels eines Beleuchtungssystems 66
mit einer Lampe und einem Reflektor beleuchtet. Durch
Einstellung des Beleuchtungslichtwerts bei diesem Beleuch
tungssystem 66 kann der Belichtungswert für das photo
empfindliche Material eingestellt werden.
Gleichzeitig mit der streifenweisen Belichtung mittels der
Projektionseinrichtung 65 wird das photoempfindliche
Material einer Entladung mittels eines Koronaentladers 67
unterzogen, dessen Polarität zu derjenigen des Koronaentladers
62 entgegengesetzt ist. Als Folge davon wird auf dem
Material ein Ladungsmuster ausgebildet, das dem Bild der
Vorlage entspricht. Danach wird das photoempfindliche
Material weiter einer Totalbelichtung mittels einer Lampe
68 unterzogen, so daß auf dem Material ein elektrostatisches
Ladungsbild mit hohem Kontrast erzeugt wird. Das auf
diese Weise ausgebildete Ladungsbild wird mit einer
Entwicklungsvorrichtung 69 entwickelt, die eine Kaskaden-
Vorrichtung oder eine Magnetbürsten-Vorrichtung sein kann,
und damit als Tonerbild sichtbar gemacht. Das Tonerbild
wird auf ein Übertragungs- oder Bildempfangsblatt 72
übertragen. Das Bildempfangsblatt wird von einer nicht
gezeigten Zuführvorrichtung zugeführt und mit dem photo
empfindlichen Material mit Hilfe von Walzen 70, 71 so in
Berührung gebracht, daß es zur Aufnahme des Tonerbilds mit
der gleichen Geschwindigkeit wie das photoempfindliche
Material transportiert wird. Zur Steigerung des Übertra
gungswirkungsgrads wird an der Übertragungsstation auf die
Rückfläche des Bildempfangsblatts 72 eine elektrische
Ladung aufgebracht, deren Polarität zu derjenigen des bei
der Entwicklung verwendeten Toners entgegengesetzt ist. Zu
diesem Zweck ist an der Übertragungsstation ein Koronaentlader
73 angebracht. Das auf das Bildempfangsblatt 72
übertragene Tonerbild wird mittels einer Fixiervorrichtung
wie einer Wärmefixiervorrichtung mit einem Paar von Walzen
74, 75 fixiert, die in Andruckberührung mit dem Bild
empfangsblatt sind. Nach dem Fixieren wird das das
fixierte Tonerbild tragende Bildempfangsblatt an eine
nicht gezeigte Blattaufnahmevorrichtung abgegeben.
Nach der Übertragung wird die Oberfläche des photoempfindlichen
Materials mit einer elastischen Reinigungsklinge 76
gereinigt, deren Kante irgendwelchen übriggebliebenen
Toner von der Oberfläche des Materials entfernt. Nunmehr
ist das gereinigte photoempfindliche Material für den
nächsten Zyklus des vorstehend beschriebenen Abbildungs
verfahrens bereit.
Im folgenden wird die in Fig. 1 gezeigte Projektionsein
richtung 65 anhand der Fig. 2 ausführlich erläutert.
Eine erste Linse 40 und eine zweite Linse 41, die auf
einer gemeinsamen optischen Achse angeordnet sind, bilden
ein Projektionssystem. Eine Mehrzahl derartiger Projektionssysteme
ist in zwei Reihen angeordnet. Diese Projek
tionssysteme können jedoch auch in drei oder mehr Reihen
angeordnet werden.
Die Funktionen der Linsen 40 und 41 sind aus der Fig. 3
ersichtlich. In der Fig. 3 bezeichnet 50 einen Teilbereich
der Objektebene, d. h. einer Vorlage. 51 ist eine Blenden
öffnung, die in der Eintrittspupille der Linse 40
angeordnet ist. 52 bezeichnet eine Feldblende, die in
einer Ebene angeordnet ist, auf welcher ein Zwischenbild
53 des Teilbereichs 50 über die erste Linse 40 ausgebildet
wird. Diese Feldblende dient zur Festlegung des erfaßten
Teilbereichs der Objektebene. Vorzugsweise ist die Feldblende
52 sowohl von der bildseitigen Oberfläche der Linse
40 als auch von der objektseitigen Oberfläche der Linse 41
so weit wie möglich in Abstand zu halten, um zu
verhindern, daß irgendeine Abbildung von an diesen
Oberflächen anhaftendem Staub in der Projektionsebene
erfolgt. Das Zwischenbild ist vorzugsweise ein verkleinertes
Bild, damit die konstruktive Ausbildung der Feldblende
52 erleichtert ist. 54 bezeichnet einen Hauptstrahl. Die
erste Linse 40 ist auf der Bildseite telezentrisch,
während die zweite Linse 41 auf der Objektseite telezentrisch
ist. Daher ist der auf die Linse 41 auftreffende
und aus der Linse 40 austretende Hauptstrahl zur gemeinsamen
optischen Achse parallel. Aufgrund des Umstands, daß
die Linsen 40 und 41 telezentrisch sind, wirken die
bildseitige Oberfläche der Linse 40 und die objektseitige
Oberfläche der Linse 41 so, als wenn sie eine Luftlinse
bilden würden; daher wirken sie wie eine Feldlinse. Dies
bedeutet, daß einem Lichtverlust durch die Linse 41
vorgebeugt ist und daß das zur Ausbildung des Zwischenbilds
verwendete Licht voll zur Erzeugung des Bildes in
der Projektionsebene ausgenutzt werden kann.
In Versuchen mit der Projektionseinrichtung wurde festgestellt,
daß ein gutes Ergebnis dadurch erzielbar ist, daß
Linsen 40 und 41 verwendet werden, die einander gleich
sind (jedoch symmetrisch in bezug auf das Zwischenbild 53
angeordnet sind) und deren Linsendicke entlang der
optischen Achse zweimal bis sechzigmal größer als ihr
wirksamer Linsendurchmesser ist.
Das Projektionssystem aus den Linsen 40 und 41 weist
bestimmte Konstruktionsbedingungen auf, die im folgenden
näher erläutert werden.
Nunmehr wird anhand der Fig. 4, in welcher unterschiedliche
Symbole und Zeichen für die Erläuterung angegeben
sind, der Aufbau der Linse 40 beschrieben.
In Fig. 4 ist r₁ der Krümmungsradius der ersten Linsenfläche,
d. h. der objektseitigen Linsenfläche der ersten Linse
40, und r₂ der Krümmungsradius der zweiten Linsenfläche,
d. h. der bildseitigen Linsenfläche derselben (im Falle der
in Fig. 4 gezeigten Linse ist r₂ ein Negativwert). d′₁ ist
die Mittendicke der ersten Linse, d. h. die entlang ihrer
optischen Achse gemessene Dicke von der ersten Linsenfläche
bis zur zweiten Linsenfläche. n′₁ ist der Brechungsindex
des Materials der Linse 40, d. h. der Brechungsindex
bei deren Konstruktionswellenlänge. Ferner sind der
wirksame Durchmesser der Linse 40 mit Φ₁ und die Größe des
Teilbereichs 50 der Objektebene mit Φ₀ bezeichnet. Das
Symbol Φ₂ bezeichnet die Größe des mittels der ersten
Linse 40 ausgebildeten Zwischenbilds 53. S₁ ist der
Abstand von der ersten Linsenfläche der Linse 40 von der
Objektebene (wobei im dargestellten Fall S₁ ein Negativwert
ist), während S′₂ der Abstand von der zweiten
Linsenfläche der ersten Linse zu dem Zwischenbild 53 ist.
ist die Lateralvergrößerung des
Zwischenbilds 53 in bezug auf den Teilbereich 50. Die
wirksame Blendenzahl der Linse 40 auf der Objektseite ist
mit Fe bezeichnet.
Die wirksame Blendenzahl Fe ist allgemein durch die
folgende Formel bestimmt:
Die Lateralvergrößerung des Zwischenbilds β₁ (|β₁| < 1),
der Objektabstand S₁ und der Abstand zum Zwischenbild,
d. h. S′₂, sind Werte, die im voraus festgelegt werden
können. Der Brechungsindex n′₁ ist ferner durch die
Auswahl des Materials festgelegt und daher ein bekannter
Wert. Aus diesen fünf bekannten Werten Fe, β₁, S₁, S′₂ und
n′₁ können unter Anwendung der Theorie eines idealen
Abbildungssystems die folgenden Gleichungen (6) bis (10)
für r₁, r₂, d′₁, Φ₀ und Φ₁ abgeleitet werden:
Der Zusammenhang zwischen der Lateralvergrößerung β₁ und
den Linsenkonstruktionsdaten ist durch
gegeben, wobei
und
ist.
Aus der Forderung, daß der Hauptstrahl des von der
Objektebene kommenden und durch die Mitte der ersten
Linsenfläche laufenden Strahlenbündels parallel zu der
optischen Achse laufen soll, nachdem er aus der zweiten
Linsenfläche austritt, was äquivalent zu der Bedingung
ist, daß die Brennweite der zweiten Linsenfläche (d. h. 1/
ϕ₂) gleich e′₁ sein soll, ergibt sich der folgende
Zusammenhang:
Aus der Forderung, daß der vom Rand des erfaßten
Teilbereichs auf die Linse 40 auftreffende Randstrahl
nicht ausbrechen soll (s. Fig. 3), nämlich aus der
Forderung, daß nach dem Durchlaufen der ersten Linsenfläche
der untere Randstrahl des Strahlenbündels entlang dem
Rand der Linse 40 parallel zur optischen Achse laufen soll,
ergibt sich der folgende Zusammenhang:
Schließlich ergibt sich für den Abstand S′₂:
S′₂ = b₁ × {(1 - ϕ₁e′₁)S₁ - e′₁} (5)
Aus den vorstehend beschriebenen Gleichungen (1) bis (5)
und mathematischer Auflösung in bezug auf r₁, r₂, d′₁, Φ₁
und Φ₀ ergibt sich:
und
Dabei folgt Gleichung (9) unmittelbar aus Gleichung (1).
Im folgenden wird die zweite Linse 41 anhand der gleichen
Figur, nämlich Fig. 4 beschrieben,
wobei r₃ der Krümmungsradius der ersten Linsenfläche der
zweiten Linse 41 und r₄ der Krümmungsradius der zweiten
Linsenfläche derselben ist (wobei im gezeigten Fall r₄ ein
Negativwert ist), d′₂ die Mittendicke der zweiten Linse 41
und n′₂ der Brechungsindex des Materials derselben ist, Φ₃
der wirksame Durchmesser der Linse 41 und Φ₄ die Größe des
durch die zweite Linse auf der Projektionsebene projizierten
Teilbildes 55 ist, S₃ der Abstand von der ersten
Linsenfläche der zweiten Linse zu dem Zwischenbild 53 (im
gezeigten Fall ein Negativwert) und S′₄ der Abstand von
der zweiten Linsenfläche der zweiten Linse zu dem
projizierten Teilbild ist. Die Lateralvergrößerung des
Teilbildes 55 in bezug auf das Zwischenbild 53 ist mit
bezeichnet. Die wirksame Blendenzahl dieser
zweiten Linse 41 auf der Bildseite ist mit Fe′ bezeichnet.
Die wirksame Blendenzahl Fe′ ist allgemein durch die
Gleichung definiert:
Wie im Falle der ersten Linse können der Abbildungsmaßstab
β₂ (|β₂| < 1), der Abstand S₃ und der hintere
Linsenabstand S′₄ im voraus festgelegt werden. Der
Brechungsindex n′₂ des Materials ist mit der Wahl des
Materials gleichfalls bekannt.
Aus diesen fünf bekannten Werten Fe′, β₂, S₃, S′₄ und n′₂
und unter Anwendung der Theorie eines idealen Abbildungssystems
können für die Werte des Krümmungsradius r₃, des
Krümmungsradius r₄, der Mittendicke d′₂ der zweiten Linse
des wirksamen Linsendurchmessers Φ₃ und der Teilbildgröße
Φ₄ die folgenden Gleichungen (16) bis (20) abgeleitet
werden.
Der Zusammenhang zwischen der Lateralvergrößerung β₂ und
den Konstruktionsdaten der Linse 41 ist durch
gegeben, wobei
ist.
Damit das aus der zweiten Linse austretende Strahlenbündel,
dessen Hauptstrahl parallel zu der optischen Achse in
die zweite Linse eintritt, den wirksamen Durchmesser Φ₃
derselben voll ausnutzt, ist es wünschenswert, daß an der
zweiten Linsenfläche der zweiten Linse der Hauptstrahl
durch deren Mitte verläuft. Dieses Erfordernis entspricht
der Bedingung, daß die Brennweite der ersten Linsenfläche
(d. h. 1/ϕ₃) gleich e′₂ ist. Aus dieser Bedingung ergibt
sich die folgende Gleichung:
Aus der Forderung, daß der vom Rand des Zwischenbilds 53
kommende und auf die zweite Linse 41 auffallende Randstrahl
nicht ausbrechen soll (s. Fig. 3), nämlich aus der
Forderung, daß der untere Randstrahl des Strahlenbündels
nach Durchlaufen der ersten Linsenfläche entlang dem sich
parallel zur optischen Achse erstreckenden Rand der Linse
41 laufen soll, ergibt sich folgende Gleichung:
Schließlich ergibt sich für den Abstand S₃:
S₃ = 1β₂ × {(1 - ϕ₄e′₂) S′₄ + e′₂} (15)
Das Auflösen der vorstehenden Gleichungen (11) bis (15) im
Hinblick auf r₃, r₄, d′₂, Φ₃ und Φ₄ ergibt:
und
Dabei folgt Gleichung (19) unmittelbar aus Gleichung (11).
Auf diese Weise wird in einem kombinierten optischen
Projektionssystem aus der ersten Linse 40 und der zweiten
Linse 41 zuerst ein Zwischenbild (mit dem Bilddurchmesser
Φ₂) eines zu projizierenden Teilbereichs eines Objekts
(mit dem Objektdurchmesser Φ₀) mittels der ersten Linse
ausgebildet und danach das Zwischenbild auf die Projek
tionsebene mittels der zweiten Linse als aufrechtstehendes
Teilbild mit einem Teilbilddurchmesser Φ₄ übertragen, ohne
daß ein Verlust hinsichtlich der Helligkeits-Gleichförmigkeit
entsteht. Um ein vollständiges zusammengesetztes Bild
des Objekts in der Projektionsebene durch Verwendung einer
Anordnung aus einer Mehrzahl derartiger optischer Projek
tionssysteme mit jeweils einer ersten und einer zweiten
Linse zu erhalten, ist eine Abbildung im Maßstab 1 : 1
vorgeschrieben, so daß die folgende Gleichung gilt:
Aus dieser Vorschrift folgt ferner:
Fe′ = Fe (22)
Dementsprechend werden für ein derartiges optisches
Projektionssystem mit aufrechter (1 : 1)-Abbildung durch die
Festlegung der Werte β₁ und Fe der ersten Linse 40 auch
die Werte β₂ und Fe′ der zweiten Linse entsprechend den
vorstehenden Gleichungen (21) und (22) festgelegt. Die
anderen Werte S₁, S′₂ und n′₁ für die erste Linse und S₃,
S′₄ und n′₂ für die zweite Linse können jedoch unabhängig
voneinander nach geeigneten Gesichtspunkten festgelegt
werden.
Allgemein ist es notwendig, zwei verschiedene Linsen
herzustellen, wenn die erste und die zweite Linse von
einander im Aufbau verschieden sind. Im Hinblick auf die
Herstellung sollte dies möglichst vermieden werden. Zur
Erfüllung dieses Bestrebens ist zu erwägen, als zweite
Linse, die die Bedingungen (21) und (22) erfüllt, eine mit
der ersten Linse baugleiche Linse zu verwenden und die
beiden Linsen symmetrisch in bezug auf die Zwischenbild-
Ebene anzuordnen, um damit ein optisches Projektionssystem
gemäß der vorstehenden Beschreibung zu bilden. In diesem
Fall ist der Zusammenhang zwischen den Konstruktionsdaten
der ersten Linse und derjenigen der zweiten Linse
folgendermaßen gegeben:
r₃ = -r₂, r₄ = -r₁, d′₂ = d′₁, n′₂ = n′₁, Φ₃ = Φ₁,
Φ₄ = Φ₀, β₂ = 1/β₁, S₃ = -S′₂, S′₄ = -S₁ und Fe′ = Fe.
In der nachstehenden Tabelle 1 sind unterschiedliche
Konstruktionsdaten für Ausführungsbeispiele 1 bis 10 der
Projektionssysteme angegeben, bei welchen die erste und
die zweite Linse symmetrisch in bezug auf die Zwischen
bildebene ausgebildet und angeordnet sind.
Darüber hinaus wurde bei Versuchen mit der Projektionseinrichtung
festgestellt, daß die erste und die zweite Linse
eine zulässige Abweichung von ungefähr ± 10% gegenüber dem
Linsenaufbau gemäß den vorstehend angegebenen Gleichungen
(6) bis (8) und (10) sowie (16) bis (18) haben dürfen.
D. h., die Werte r₁, r₂, d′₁ und Φ₀ sowie r₃, r₄ und d′₂
sind gemäß folgenden Bedingungen zulässig, wobei K₁ = 0,9
und K₂ = 1,1 ist.
Für Φ₃ gilt aus den Gleichungen (19) und (22):
Aus der Bedingung (d) wird die Feldblende, d. h. die
Zwischenbildgröße Φ₂ bestimmt, und zwar mit Gleichung (9)
als Bedingung (e) und der Definition
als weiterer Bedingung. Ferner geht Gleichung (21) als
weitere Bedingung (l) in die Bestimmung der Konstruktionsdaten
ein.
In der am Beschreibungsende angefügten Tabelle 2 sind
Konstruktionsdaten für weitere Ausführungsbeispiele der
Projektionseinrichtung aufgeführt.
Claims (2)
1. Projektionseinrichtung zur Projektion eines aufrechten,
aus Teilbildern zusammengesetzten Bildes eines
Objektes auf eine Projektionsebene, mit einer Mehrzahl
optischer Projektionssysteme (65), die entlang einer be
stimmten Richtung zwischen der Objektebene (64) und der
Projektionsebene (61) angeordnet sind, wobei jedes optische
Projektionssystem eine erste Linse (40) und eine
zweite Linse (41) mit einer gemeinsamen optischen Achse
aufweist, wobei die erste Linse ein Zwischenbild (53)
eines Teilbereichs (50) der Objektebene zwischen der ersten
und der zweiten Linse ausbildet, während die zweite Linse
das Zwischenbild als Teilbild in der Projektionsebene
abbildet, wobei in der Zwischenbildebene eine Feldblende
(52) angeordnet ist und wobei jede der Linsen Linsenflächen
(r₁, r₂; r₃, r₄) an ihren gegenüberliegenden Enden
aufweist und eine entlang der optischen Achse gemessene
Dicke (d′₁; d′₂) hat, die größer als der wirksame Durch
messer ( Φ₁; Φ₃) derselben ist, dadurch gekennzeichnet,
daß die Konstruktionsdaten der ersten Linse (40) folgenden
Bedingungen gehorchen:
und daß durch die Feldblende (52) die Objektgröße ( Φ₀)
festgelegt ist auf
mit
und
wobeir₁der Krümmungsradius der objektseitigen Linsenfläche
der ersten Linse ist,
r₂der Krümmungsradius der bildseitigen Linsenfläche
der ersten Linse ist,
d′₁die Dicke der ersten Linse zwischen der objektseitigen
Linsenfläche und der bildseitigen Linsenfläche
entlang der optischen Achse ist,
Φ₀die lineare Objektgröße (lineare Größe des abgebildeten Teilbe
reichs der Objektebene) ist,
Φ₁der wirksame Durchmesser der ersten Linse ist,
Φ₂die lineare Zwischengröße ist,
n′₁der Brechungsindex des Materials der ersten Linse
bei deren Konstruktionswellenlänge ist,
β₁die Lateralvergrößerung der ersten Linse ist,
S₁der Abstand von der objektseitigen Linsenfläche
der ersten Linse zu der Objektebene entlang der
optischen Achse ist,
S′₂der Abstand von der bildseitigen Linsenfläche
der ersten Linse zu der Zwischenbildebene
entlang der optischen Achse ist,
Fedie wirksame Blendenzahl der objektseitigen Linsen
fläche der ersten Linse ist,
K₁= 0,9 ist und
K₂= 1,1 ist,und daß die Konstruktionsdaten und der wirksame Durch
messer der zweiten Linse (41) folgenden Bedingungen gehorchen:
wobeir₃der Krümmungsradius der objektseitigen Linsenfläche
der zweiten Linse ist,
r₄der Krümmungsradius der bildseitigen Linsenfläche
der zweiten Linse ist,
d′₂die Dicke der zweiten Linse zwischen der objektseitigen
Linsenfläche und der bildseitigen Linsenfläche
entlang der optischen Achse ist,
Φ₃der wirksame Durchmesser der zweiten Linse ist,
n′₂der Brechungsindex des Materials der zweiten Linse
bei deren Konstruktionswellenlänge ist,
β₂die Lateralvergrößerung der zweiten Linse ist,
S₃der Abstand von der objektseitigen Linsenfläche
der zweiten Linse zu der Zwischenbildebene
entlang der optischen Achse ist,
S′₄der Abstand von der bildseitigen Linsenfläche
der zweiten Linse zu der Projektionsebene entlang
der optischen Achse ist,
K₁= 0,9 ist und
K₂= 1,1 ist.
2. Projektionseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß
r₃= -r₂
r₄= -r₁
d′₂= d′₁
n′₂= n′₁
Φ₃= Φ₁
S₃= -S′₂ und
S′₄= -S₁ist.
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