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DE69307007T2 - Optisch aneinandergefügte elektro-optische Bauteile - Google Patents

Optisch aneinandergefügte elektro-optische Bauteile

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DE69307007T2
DE69307007T2 DE69307007T DE69307007T DE69307007T2 DE 69307007 T2 DE69307007 T2 DE 69307007T2 DE 69307007 T DE69307007 T DE 69307007T DE 69307007 T DE69307007 T DE 69307007T DE 69307007 T2 DE69307007 T2 DE 69307007T2
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electro
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sensor
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Patrick Pandelaers
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Agfa Gevaert NV
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Description

    Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft optisch aneinandergefügte elektrooptische Bauteile im allgemeinen, und insbesondere optisch aneinandergefügte lineare CCD- (charge coupled devices) Reihensensoren in einer Bildlesevorrichtung zur Bereitstellung von dem Bild einer Vorlage entsprechenden elektriechen Signalen durch optische Abtastung.
  • Stand der Technik
  • In einer beispielsweise in einer Faksimilevorrichtung oder einem graphischen Abtaster eingesetzten Bildlesevorrichtung wird eine sich in einer bestimmten Richtung bewegende Vorlage mit Licht beleuchtet und das reflektierte bzw. durchgelassene Licht wird durch eine Linse auf einen optoelektrischen Wandler wie beispielsweise eine lineare Photosensorenreihe fokussiert, um zeitlich sequentielle elektrische Bildsignale bereitzustellen, die einer Abtastzeile entsprechen. Die besagte Photosensorenreihe besteht gewöhnlich aus einer CCD-Reihe oder einer Photodiodenreihe, auf die das Bild einer Abtastzeile durch die besagte Linse fokussiert wird.
  • Das Auflösungsvermögen des Bildes wird durch das der Photosensorenreihe bestimmt, das der Anzahl photoelektrischer Wandelelemente in der besagten Photosensorenreihe entspricht. Gewöhnlich ist die Anzahl der besagten Elemente in einer heutigen CCD- Photosensorenreihe auf 7500 begrenzt. Es gibt CCD- Sensoren mit 10 000 Bauteilen, aber die sind unverhältnismäßig teuer.
  • Es sind Bildlesevorrichtungen bekannt, die Strahlenwegteilmittel, z.B. halbdurchlässige Prismen, zum Aufteilen des weges für den Lichtstrahl einer Abtastzeile in zwei Wege, die jeweils zu einer Teilbildebene führen, umfassen. In beiden Teilbildebenen ist eine Anzahl von CCD in versetztem Verhältnis montiert, um optisch aneinandergefügte CCD zu bilden. Dieses Verfahren ist beispielsweise in dem Artikel "A high-resolution, high- speed film scanner system using optically butted chargecoupled devices" (Ein hochauflösendes Hochgeschwindigkeits-Filmabtastersystem mit optisch aneinandergefügten ladungsgekoppelten Bauelementen] von R.A.Whittlesey in SPIE, Band 149, 1978, Seiten 156-185 beschrieben.
  • Bei der beschriebenen Anordnung besteht ein Problem in der genauen räumlichen Befestigung jedes CCDs in seiner entsprechenden Teilbildebene. Dies wird allgemein mittels Stellschrauben, Hebeln, Federn und dergleichen durchgeführt, die auf fünf Parameter einwirken, die die genaue Lage eines CCD-Bauelements bestimmen, nämlich die seitliche und vertikale Lage des Bauelements, die Rotation in seiner eigenen Ebene, die Axiallage auf der optischen Achse und die Neigung um eine Achse normal zur optischen Achse und seiner eigenen Längsachse. Der Einsteilvorgang wird dadurch kompliziert, daß ein CCD-Chip vom Hersteller oft sehr unsorgfältig in seinem Gehäuse montiert wird. Beispielsweise sind Toleranzen bis zu 0,5 mm zwischen den Lagen der seitlichen Enden eines Chips und der Rück oder Vorderwand des Gehäuses, normalerweise ein Keramikgehäuse, das durch eine Glastafel bedeckt und verschlossen ist, nicht ungewöhnlich.
  • DARSTELLUNG DER ERFINDUNG Erfindungsaufgabe
  • Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Abbildungssystem mit optisch aneinandergefügten elektrooptischen Bauteilen bereitzustellen, das Fixiermittel umfaßt&sub1; die die leichte Einstellung der genauen räumlichen Lage der Bauteile ermöglichen.
  • Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Abbildungssystems der offenbarten Art mit Fixiermitteln für jedes elektrooptische Bauteil, mit fünf Graden von Freiheit, zur zeitlich unter veränderlichen Umweltbedingungen (insbesondere Temperatur und Feuchtigkeit) sehr stabilen Ausrichtung und Fixierung der elektrooptischen Bauteile.
  • Insbesondere ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein Abbildungssystem mit optisch aneinandergefügten linearen CCD-Reihensensoren zur Verwendung in einem Bildabtaster bereitzustellen.
  • Darstellung der Erfindung
  • Nach der vorliegenden Erfindung ist ein Abbildungssystem, das Linsenmittel zum Fokussieren einer ersten Bildebene auf eine zweite Bildebene, zwischen den Linsenmitteln und einer der besagten Ebenen befindliche Strahlenwegteilmittel zum Teilen des Strahlenweges in mindestens zwei Teilstrahlenwege, die zu entsprechenden Teilbildebenen führen, mindestens ein elektrooptisches Bauteil, das in einer und mindestens ein weiteres elektrooptisches Bauteil, das in der anderen der besagten Teilbildebenen angeordnet ist, und Fixiermittel zum Fixieren der räumlichen Lage der besagten elektrooptischen Bauteile, so däß deren aneinandergefügte Bilder zueinander ausgerichtet und in der anderen Bildebene des Systems scharf eingestellt sind, umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die besagten Fixiermittel für jede der besagten Teilbildebenen ein längliches Glasglied mit einer Befestigungsfläche für das (die) entsprechende(n) Bauteil(e) und mindestens zwei Befestigungsbeine mit einer Grundfläche und einer sich genau rechtwinklig auf einer solchen Grundfläche erstreckenden Tragfläche umfassen, wobei die Grundflächen haftend an die Befestigungsfläche der besagten Glasglieder angebondet sind und die Tragflächen haftend an die seitlichen Flächen der entsprechenden elektrooptischen Bauteile angebondet sind.
  • In der gegenwärtigen Beschreibung steht der Begriff elektrooptisch für empfangende und sendende Bauteile, die punktförmig, linear oder zweidimensional sein können.
  • Nach einer geeigneten Ausführungsform der Erfindung ist das Strahlenwegteilmittel aus einem Glas- Strahlenteiler gebildet, und die Befestigungsflächen für die Befestigungsbeine sind durch entsprechende Flächen eines solchen Strahlenteilers gebildet. Damit kann eine sehr stabile räumliche und zeitliche Befestigung der getrennten elektrooptischen Bauteile erhalten werden und Verpackungsbeschränkungen der elektrooptischen Bauteile überwunden werden.
  • Das Abbildungssystem nach der vorliegenden Erfindung ist an erster Stelle zum Erhalten einer verbesserten Auflösung der Bildabtastung mittels optisch aneinandergefügter ladungsgekoppelter Bauelemente bestimmt, wobei vorausgesetzt ist, daß die CCD sich in der (Teil-)Bildebene des Systems befinden, während sich die abzutastende Vorlage in der Objektbildebene des Systems befindet.
  • Das erfindungsgemäße System kann jedoch auch zur Ausrichtung einer Mehrzahl von zweidimensionalen Sensoranordnungen oder lichtabgebenden elektrooptischen Bauteile wie Laserdioden benutzt werden.
  • Weiterhin kann das Strahlenwegteilmittel auch zum Aufteilen des Strahlenweges in Teilwege angeordnet werden, die sich auf einen gegebenen Teil des Spektrums des eintretenden Lichtes beziehen angeordnet werden, z.B. einen blauen, einen grünen und einen roten Teilweg, wobei diese Wege weiterhin zu optisch überlappenden Sensoren führen.
  • Geeignete Ausführungsformen der Erfindung sind folgende:
  • Die seitlichen Befestigungsflächen der besagten elektrooptischen Bauteile sind durch seitlich gegenüberliegende Flächen des freien Endes von rechteckigen Auslegerstützen, die an der von der Befestigungsfläche des Glasgliedes entfernten Seite der Bauteile angebracht sind, gebildet.
  • Die besagten Auslegerstützen umfassen zwei rechteckige Blöcke, die sich über beide seitliche Enden der besagten elektrooptischen Bauteile hinaus erstrecken und an diesen durch Haftbonden befestigt sind.
  • Die besagten Blöcke sind aus Glas hergestellt. Dies hat den Vorteil, daß das Haftbonden mittels eines ultraviolettaushärtbaren Harzes durchgeführt werden kann, so daß, sobald die richtige Lage des Bauteils erhalten worden ist, eine kurze hochintensive Belichtung durch UV- Licht das Haftmittel aushärtet
  • Das Abbildungssystem umfaßt vier Befestigungsbeine für jedes elektrooptische Bauteil, wobei die besagten vier Beine durch die zwei Beine von zwei U-förmigen Jochen gebildet werden, wobei die gegenüberliegenden inseitigen Flächen der Beine die mit den gegenüberliegenden Flächen der freien Enden der Auslegerstützen zusammenwirkenden Stützflächen bilden, wobei die Beine der besagten Joche mit einem geringen Freiraum über die freien Enden der besagten Auslegerstützen passen.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die Erfindung wird hiernach beispielhafterweise anhand der beiliegenden Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen ist:
  • Figur 1 eine diagrammatische Darstellung einer Ausführungsform eines Abbildungssystems nach der vorliegenden Erfindung,
  • Figur 2 eine vergrößerte Ansicht der Linse und des Strahlenspalters mit darauf befestigten CCD- Bildsensoren, der Figur 1,
  • Figur 3 eine Ansicht entsprechend Pfeil 3 der Figur 2,
  • Figur 4 eine Ansicht entsprechend Pfeil 4 der Figur 2,
  • Figur 5 eine vergrößerte isometrische Ansicht eines Befestigungsjochs,
  • Figur 6 eine vergrößerte isometrische Ansicht einer weiteren Ausführungsform eines Befestigungsbeines,
  • Figur 7 eine vergrößerte isometrische Ansicht einer nöch weiteren Ausführungsform von Befestigungsbeinen,
  • Figur 8 eine vergrößerte isometrische Ansicht von noch einer weiteren Ausführungsform mit zwei Befestigungsbeinen.
  • Ausführliche Beschreibung der Erfindung
  • Bezug nehmend auf Figur 1, die einen Bildabtaster 10 zum Abtasten eines Dokuments, um dadurch ein elektrisches Ausgangssignal zu erzeugen, das das Dokument darstellt, zeigt, ist die Vorrichtung in einem lichtdichten Schrank 11 montiert, der oben eine durchsichtige Glasplatte 12 aufweist, auf die ein abzutastendes Dokument 13 gelegt werden kann.
  • In der Vorrichtung befindet sich ein Abtastschlitten 14 mit einem Lichtkasten 15. Die Oberseite des Lichtkastens weist eine lichtdurchlässige Öffnung 16 auf und die Unterseite des Kastens weist einen Belichtungsschlitz 17 auf. Die beiden Öffnungen erstrecken sich quer zum Kasten. Der Lichtkasten umfaßt eine rohrförmige Belichtungslampe 18 und gekrümmte Reflektoren 19 und 20, die Licht nach oben durch die Öffnung 16 lenken.
  • Der Abtastschlitten 14 umfaßt weiterhin eine Linse 21 und Spiegel 23, 24 und 25. Die Linse ist so befestigt, daß eine scharfe Bildzeile des Dokuments 14 auf Lichtsensorreihen 26 und 27 fokussiert wird, die auf einem Strahlenteiler 33 befestigt sind und das optische Zeilensignal in ein elektrisches Zeilensignal umsetzen, das zu einem Ausgangsanschluß 22 geleitet wird. Dieser Anschluß ist mit einem (nicht gezeigten) Ausgangskabel zur Übertragung des Signals zu Verarbeitungsmitteln, zum Beispiel in der Form einer Sichtanzeigeeinheit, einer photographischen Druckvorrichtung zum Erzeugen eines sichtbaren oder entwickelbar latenten Bildes auf einer Druckplatte oder sonstigen Komponente, einem thermographischen Drucker, einer Faksimilevorrichtung, usw. verbunden.
  • Der Abtastschlitten ist entsprechend der Längsrichtung des Abtasters mittels einer zentralen Stützstange 28 und zwei seitlichen Stützrollen bewegbar, von denen nur eine als 29 sichtbar ist. Die Stange 28 ist mit einem Winkel 32 an der Grundplatte 31 fixiert und führt eine Stütze 35 über eine Präzisionshülse 34 entlang einem wirklich geradlinigen Weg. Die Stütze 35 ist über eine elastische Kupplung 36 mit dem Schlitten 14 verbunden.
  • Die seitlichen Stützrollen sind mit der Abtasteinheit über elastische Arme wie beispielsweise den Arm 30 verbunden, wodurch die Abtasteinheit nach oben gedrängt wird und dadurch Rollkontakt mit der Unterseite der Glasplatte über zwei seitlich beabstandete Lagerglieder herstellt, die gewöhnliche Kugellager sein können, wobei eines als 37 dargestellt ist.
  • Mit der beschriebenen Anordnung wird sichergestellt, daß Translation des Abtastschlittens in einer genau parallel zur Glasplatte verlaufenden Ebene stattfindet, da die Glasplatte in Wirklichkeit die Bezugsstütze für die Abtasteinheit bildet. Auf diese Weise ist die Schärfe einer auf den Sensorreihen 26 und 27 wiedergegebenen Bildzeile nur durch gelegentliche Unvollkommenheiten in der Geometrie der Glasplatte 12 begrenzt. Weitere Einzelheiten über das Führungssystem der Abtasteinheit und seiner Einstellung ist aus unserer gleichzeitig anhängigen Anmeldung mit dem Titel "Optical scanning apparatus" [Optische Abtastvorrichtung] ersichtlich, die am 3. März 1991 unter der Nummer 91 200 531.1 in EU eingereicht und am 16.09.1992 unter EP-A-0503 165 veröffentlicht worden ist.
  • Der Antrieb des Abtastschlittens ist auf vereinfachte Weise durch ein Stahlkabel 38 und einen Motor 39 dargestellt, wobei das obere Ende des Kabels an Stelle 40 mit der Stütze 35 zusammengekoppelt ist. Ein geeignetes Antriebssystem für den Schlitten ist ausführlich in unserer gleichzeitig anhängigen Anmeldung mit dem Titel "Drive system for a scanning unit" [Antriebssystem für eine Abtasteinheit] beschrieben, die am 26. September 1991 unter der Nummer 91 202 504.6 in EU eingereicht und am 31.03.1993 unter EP-A-0534 008 veröffentlicht worden ist.
  • Figur 2 ist eine vergrößerte Ansicht der Linse 21 und des Strahlenteilers 33, wobei Lichtsensorreihen 26 und 27 auf benachbarten Flächen des Strahlenteilers befestigt sind.
  • Der Strahlenteiler ist ein herkömmlicher Glasstreifen, bei dem ein quadratischer Querschnitt aus zwei dreieckförmigen Teilstreifen 33a und 33b zusammengebaut ist, die auf der gemeinsamen Fläche 41 vereinigt sind, die als halbdurchlässiger Spiegel fungiert, um einen Teil der Einstrahlung des Weges 42 zu den Sensoren 27 auf dem Teilweg 43 zu reflektieren und einen weiteren Teil zu den Sensoren 26 auf dem Teilweg 45 zu übertragen.
  • Eine detaillierte Ansicht der Befestigung der Sensorreihen 26 und 27 ist in den Figuren 3 und 4 dargestellt, die detaillierte Ansichten der Figur 2 entsprechend den Pfeilen 3 bzw. 4 sind.
  • Die Sensoranordnung umfaßt in Wirklichkeit drei getrennte CCD-Bildsensoren, wobei ein CCD-Sensor 26 auf der rückseitigen Fläche 46 des Strahlenteilers 33 befestigt ist und zwei weitere CCD-Sensoren 27a und 27b in versetztem Verhältnis auf der unteren Fläche 47 des Strahlenteilers befestigt sind. Die CCD-Sensoren sind herkömmliche Bauteile, die aus einem Keramikgehäuse mit zwei Reihen von Anschlußstiften 44 auf der Rückseite des Sensors und einer (nicht gezeigten) Glasplatte, die die Vorderseite des Sensors bedeckt, bestehen. Im Gehäuse ist ein Tausende von getrennten Sensoren umfassender Mikrochip eingebettet und kann durch die Glasplatte belichtet werden. Es ist schon erwähnt worden, daß die Befestigung des Sensorchips im Gehäuse vom Hersteller dieses Bauteils mit begrenzter Präzision ausgeführt ist. Es ist infolgedessen klar, daß die verschiedenen Flächen des Keramikgehäuses keine wahre Bezugsebene für eine derartige Befestigung darstellen.
  • Die Befestigung eines CCD-Sensors wird hiernach anhand der Figuren 3 bis 5 für den Sensor 26 beschrieben.
  • Zuerst findet die Vorbereitung des CCD-Sensors hinsichtlich seiner Befestigung auf dem Strahlenteiler statt. Die Oberfläche 48 des CCD-Sensors ist mit zwei hochstehenden Stützen 49 und 50 versehen, die in der gegenwärtigen Ausführungsform quadratische Blöcke sind, die beispielsweise aus einer Scheibe Floatglas geschnitten sind. Bei diesen Blöcken ist es wichtig, daß ihre untere Fläche, nämlich die Fläche 51, die haftend an die Sensoroberfläche 48 angebondet wird, wirklich senkrecht zu ihren gegenüberliegenden Seitenflächen 52 und 53 steht. Eine geeignete Art und Weise zur Ausführung des beschriebenen Haftbondens besteht darin, beide Stützen 49 und 50 in einem zweckdienlichen Halter zu fixieren, mit nach oben zeigenden Bondflächen 51, Haftmittel auf die besagten Oberflächen aufzutragen und dann den CCD-Sensor umgekehrt auf die besagten Bondflächen zu legen und dabei einen leichten Druck auszuüben. Es besteht keine Notwendigkeit, daß die Stützen eine genaue Lage auf den Enden des CCD-Sensors annehmen, solange wie ein Endteil derselben frei in Auslegerlage über die queren Endränder 54 der CCD- Sensoren hervorsteht, um seitliche Flächen 52 und 53 frei zugänglich zu lassen, und sich annähernd auf der Längsmittellinie des CCD-Sensors befindet. Der Sensor wird an Ort und Stelle gelassen, bis das Haftmittel je nach der benutzten Haftmittelart unter Bedingungen von Wärme, Feuchtigkeit oder UV-Strahlung gehärtet worden ist.
  • Die Oberflächen 52 und 53 wirken mit den Stützflächen 58 und 59 zusammen, die die parallelen Innenflächen der Beine 60 und 61 des Jochs 62 sind. Die Flächen 58 und 59 sind genau senkrecht zu den Unterflächen 63 des Jochs 62. Der Abstand zwischen den Innenflächen 58 und 59 ist nur um geringes größer als der entsprechende Abstand zwischen Oberflächen 52 und 53 der Stütze 49.
  • Die Befestigung eines wie oben beschrieben vorbereiteten Sensors findet wie folgt statt. Es wird ein kraftfrei einzuführender Verbinder über die Anschlußstifte des Sensors gesteckt und so verriegelt, daß jede weitere Handhabung des Sensors mittels dieses Verbinders stattfinden kann. Dieser Verbinder ist klemmend in einen Rahmen eingepaßt, der einen Teil eines Einstellmechanismus mit an sich bekannten Mikrometereinstellschrauben bildet, um die räumliche Lage des Sensors wie noch zu beschreiben zu ändern. An die untere Fläche 63 von zwei Jochen 62 und 64, die auf der Fläche 46 des Strahlenteilers 33 stehen, ist Klebstoff angebracht worden. Mit nicht gezeigten kleinen Federmitteln werden die Joche auf dem Strahlenteiler vorgespannt und erlauben dabei aber noch Gleit- und Drehbewegungen der Joche auf dem Strahlenteiler. Klebstoff ist auch an die Seitenflächen 52 und 53 der Auslegerstützen 49 und 50 an beiden Enden des Sensors angebracht worden.
  • Ein entsprechendes optisches Prüfmuster wird durch die Linse 21 auf den Sensor projiziert und das elektrische Ausgangssignal -des Sensors wird auf dem Schirm einer Kathodenstrahlröhre angezeigt, um die Lage des Sensors darzustellen. Dann werden die Stellschrauben betatigt, um den Sensor in seine richtige räumliche Lage einzustellen. Diese Einstellung bedeutet fünf unabhängige Einstellungen.
  • Zuerst eine Längseinstellung, wie durch Pfeil X in der Figur 3 angedeutet. Als zweites eine Quereinstellung, wie durch Y angedeutet, und als drittes eine Drehpunkteinstellung, wie durch P angedeutet. Es wird darauf hingewiesen, daß während dieser Einstellungen die Grundflächen der Joche 62 und 64 über die Fläche 46 des Strahlenteilers verschoben werden können, während sie noch unter einer leichten anliegenden Vorspannung unter Drang stehen. Der gegenseitige Abstand zwischen den Jochen ist völlig unkritisch, solange wie ein ausreichender Kontaktbereich zwischen den Seitenflächen der Stützen 49 und 50 und den entsprechenden Stützflächen der Beine der Joche besteht.
  • Die vierte Einstellung des CCD-Sensors bedeutet eine senkrechte Verschiebung des Sensors wie durch Z in der Figur 4 angedeutet, und eine fünfte Einstellung ist eine Neigung in der Ebene der Stützen 49 und 50, wie durch T angedeutet.
  • Sobald die richtige räumliche Lage des CCD- Sensors wie beschrieben erhalten worden ist, wird bewirkt, daß der Klebstoff der verschiedenen Bondstellen schnell gehärtet wird, zum Beispiel durch Belichtung mit UV-Strahlung.
  • Als nächstes werden die beiden CCD-Sensoren 27a und 27b auf der Fläche 47 des Strahlenteilers befestigt. Die beiden Sensoren sind wie oben für Stützen 49 und 50 des CCD-Sensors 26 beschrieben mit Auslegerstützen 65 bis 68 versehen worden und stehen im Eingriff mit Jochen 69 bis 72 und mit kraftfrei einzuführenden Verbindern zur Zusammenwirkung mit entsprechenden Positioniermitteln zum Ermöglichen der Einzeleinstellung beider Sensoren. Die Sensoren 27a und 27b überlappen teilweise den Sensor 26, da die Außenenden der Sensorengehäuse nicht lichtempfindlich sind. Die beiden Sensoren 27a und 27b werden genau eingestellt, um sie auszurichten und auf Scharfeinstellung mit der projizierten Zeile des Prüfbildes zu bringen. Es wird darauf hingewiesen, daß die Teilbildebenen des Systems nicht die beiden Auskoppelflächen des Strahlenteilers sind, sondern Ebenen, die sich einige Millimeter davon entfernt befinden.
  • Das beschriebene System wird durch folgende
  • 12
  • Daten dargestellt:
  • CCD-Sensoren 26, 27a und 27b:
  • Typ TCD 106C-2, 5000 Bildpunkte pro Sensor.
  • Abtastbreite des Dokuments 13: 302 mm.
  • Stützen 49, 50 und 65 bis 68: aus Floatglas hergestellt, Stärke: 4 mm, Größe: 6 x 12 mm Joche 62, 64 und 69 bis 72: aus Floatglas hergestellt, Stärke: 5 mm
  • Maximaler Freiraum zwischen den Beinen der Joche und den Auslegerstützen: 0,07 mm.
  • Zum Bonden verwendeter Klebstoff: UV- aushärtbarer Harz auf Methacrylat-Acrylatbasis Maximaler Schrumpf des Klebstoffs während der Aushärtung 3 %.
  • Die Erfindung ist nicht auf die beschriebene Ausführungsform begrenzt, sondern kann vier oder mehr optisch aneinandergefügt befestigte CCD-Sensoren umfassen, um die Bildauf lösung weiter zu erhöhen.
  • Figur 6 zeigt eine Ausführungsform mit nur zwei Beinen zum Halten eines CCD-Sensors 26.
  • Jedes Bein wird durch das hochstehende Bein eines L-förmigen Gliedes wie beispielsweise das Glied 56 gebildet, das ein hochstehendes Bein 57 und eine auf der Fläche 46 des Strahlenteilers 33 ruhende Grundfläche 64 aufweist.
  • Die Grundfläche 64 kann gelegentlich eine Ferse 65 zur besseren Stabilisierung auf dem Strahlenteiler während der Einstellung aufweisen.
  • Diagrammatisch durch die Feder 73 dargestellte erste Federmittel sind zum elastischen Drängen der Grundfläche 64 auf den Strahlenteiler vorgesehen.
  • Diagrammatisch durch Federn 74 und 75 dargestellte zweite Federmittel drängen den Stützblock 49 elastisch in Kontakt mit der entsprechenden Stützfläche des Beins 57. Selbstverständlich ist die Vorspannkraft des getrennten Federmittels derart, daß sie ungehinderte dreidimensionale Verlagerung der Stütze 49 während der Einstellung der Lage des Sensors 26 erlaubt und dabei festen Kontakt mit entsprechenden Oberflächen aufrechterhält, wobei die dünne Klebstoff schicht sie voneinander trennt.
  • Nachdem die richtige Lage des CCD-Sensors 26 erhalten worden ist, wird bewirkt, daß der Klebstoff härtet, wonach der Strahlenteiler aus seinem Halter entnommen und durch 90 Grad zurückgedreht werden kann, um CCD-Sensoren 27a und 27b auf ähnliche Weise auf der Fläche 47 zu befestigen.
  • Die Figur 7 zeigt eine Ausführungsform, in der es keine Vorbereitung eines CCD-Sensors gibt. In der Tat ist auf dem Strahlenteiler 33 ein CCD-Sensor 26 mittels vier Befestigungsbeinen befestigt, von denen nur zwei als 76 und 77 dargestellt sind. Die Beine können rechteckige aus Floatglas geschnittene Bauteile sein, die auf seitlichen Längsseiten des Sensors 26 und auf der Fläche 46 des Strahlenteilers 33 durch entsprechende Federmittel vorgespannt sind, die diagrammatisch durch Federn 78, 79 bzw. 80, 81 dargestellt sind.
  • Die Figur 8 stellt abschließend eine weitere Ausführungsform dar, bei der keine Vorbereitung eines CCD-Sensors stattfindet. Der teilweise durchgebrochen dargestellte CCD-Sensor 26 ist mittels zwei Befestigungsbeinen 82 und 83, deren Breite beinahe der des sensors entspricht und die an den Querenden des Sensors befestigt sind, auf dem Strahlenteiler 33 befestigt. Die Beine sind während ihrer Einstellung durch diagrammatisch durch Federn 84, 85, 86 bzw. 87 dargestellte Federmittel vorgespannt.
  • Die Erfindung ist nicht auf die Verwendung UV- aushärtbarer Harze begrenzt. So brauchen die Joche bzw. Beine zum Befestigen der optischen Bauteile nicht unbedingt aus Glas hergestellt sein, sondern können auch aus Metall, Keramik und dergleichen hergestellt sein. In diesem Fall muß der Klebstoff von einer Art sein, die beispielsweise unter Bedingungen von Feuchtigkeit oder Wärme aushärtet
  • Abschließend wird darauf hingewiesen, daß das Abbildungssystem nach der Erfindung nicht auf die Verwendung von CCD-Sensoren oder linearen Reihen von photoempfindlichen Sensoren im allgemeinen begrenzt ist, sondern auch zeilenartige Lichtgeber begrenzter Länge umfaßt, die in den Teilbildebenen von Strahlenteilmitteln befestigt sind, um eine Zeile Licht von bedeutender Länge in der gegenüberliegenden Bildebene eines optischen Systems zu erzeugen.

Claims (15)

1. Abbildungssystem mit Linsenmitteln zum Fokussieren einer ersten Bildebene auf eine zweite Bildebene, zwischen den Linsenmitteln und einer der besagten Ebenen befindlichen Strahlenwegteilmitteln zum Teilen des Strahlenweges in mindestens zwei Teilstrahlenwege, die zu entsprechenden Teilbildebenen führen, mindestens einem elektrooptischen Bauteil, das in einer und mindestens einem weiteren elektrooptischen Bauteil, das in der anderen der besagten Teilbildebenen angeordnet ist, und Fixiermitteln zum Fixieren der raumlichen Lage der besagten elektrooptischen Bauteile, so daß deren aneinandergefügte Bilder zueinander ausgerichtet und in der anderen Bildebene des Systems scharf eingestellt sind,
dadurch gekennzeichnet, daß die besagten Fixiermittel für jede der besagten Teilbildebenen ein längliches Glasglied (33) mit einer Befestigungsfläche (46, 47) für das (die) entsprechende(n) Bauteil(e) und mindestens zwei Befestigungsbeine (60, 61) mit einer Grundfläche (63) und einer sich genau rechtwinklig auf einer solchen Grundfläche erstreckenden Tragfläche (58, 59) umfassen, wobei die Grundflächen haftend an die Befestigungsfläche (46, 47) der besagten Glasglieder angebondet sind und die Tragflächen (58, 59) haftend an die seitlichen Flächen der entsprechenden elektrooptischen Bauteile angebondet sind.
2. Abbildungssystem nach Anspruch 1, wobei die besagten elektrooptischen Bauteile lineare Bauteile sind und die besagten Seitenflächen parallel zur linearen Richtung dieser Bauteile verlaufen.
3. Abbildungssystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei die besagten Seitenflächen der besagten elektrooptischen Bauteile durch Seitenflächen (52, 53) des freien Endes von an der von der Befestigungsfläche (46) des Glasgliedes entfernten Seite der Bauteile (26) angebrachten rechteckigen Auslegerstützen gebildet werden.
4. Abbildungssystem nach Anspruch 3, wobei die besagten Auslegerstützen durch zwei sich über die queren Endränder (54) der besagten elektrooptischen Bauteile hinaus erstreckende rechteckige Blöcke (49, 50) gebildet werden.
5. Abbildungssystem nach Anspruch 4, wodurch die besagten Blöcke durch Haftbonden an den besagten elektrooptischen Bauteilen angebracht sind.
6. Abbildungssystem nach 5, wobei die besagten Blöcke aus Glas hergestellt sind.
7. Abbildungssystem nach einem der Ansprüche 3 bis 6, mit vier Befestigungsbeinen für jedes elektrooptische Bauteil.
8. Abbildungssystem nach Anspruch 7, wobei die besagten vier Beine durch die zwei Beine von zwei U- förmigen Jochen gebildet werden, wobei die gegenüberliegenden Innenflächen der Beine die Stützflächen bilden, die mit den freien Enden der Auslegerstützen zum Haftbonden der besagten Stützen an die besagten Beine zusammenwirken, wobei die Beine der besagten Joche mit geringem Freiraum über die freien Enden der besagten Auslegerstützen passen.
9. Abbildungssystem nach Anspruch 8, wobei der besagte Freiraum 0,07 mm unterschreitet.
10. Abbildungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die elektrooptischen Bauteile in den Teilebenen der Bildebene des Systems angeordnete lineare Reihensensoren sind, während die Objektebene des Systems durch das Bett eines Abtasters zum Abtasten des Bildes eines Dokuments gebildet wird.
11. Abbildungssystem nach Anspruch 10, wobei die besagten linearen Reihensensoren lichtempfindliche CCD (26, 27a, 27b) sind.
12. Abbildungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die besagten Strahlenwegteilmittel durch einen Glas-Strahlenteiler (33) gebildet werden.
13. Abbildungssystem nach Anspruch 12, wobei zwei Längsflächen (46, 47) des besagten Strahlenteilers (33) als Befestigungsflächen für die Befestigung der besagten Grundflächen dienen.
14. Abbildungssystem nach Anspruch 13, wobei mindestens ein linearer Reihensensor auf einer der besagten Längsflächen befestigt ist und mindestens zwei lineare Reihensensoren auf der anderen der besagten Längsflächen des besagten Strahlenteilers in versetztem Verhältnis zu besagtem einen Sensor befestigt sind.
15. Abbildungssystem nach Anspruch 1, wobei die elektrooptischen Bauteile in den Teilbildebenen des Systems befindliche zeilenartige Lichtquellen sind, um als eine kombinierte Lichtzeilenquelle in der anderen Bildebene des Systems wiedergegeben zu werden.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI97264C (fi) * 1994-10-28 1996-11-11 Tvi Temet Vision Ind Oy Menetelmä valoilmaisinrivin asemoimiseksi ja valojako- ja ilmaisinrakenne viivakameraa varten
US6085006A (en) * 1997-09-12 2000-07-04 International Business Machines Corporation Optical fiber link module with internal electromagnetic shield
US6570505B1 (en) 1997-12-30 2003-05-27 Gelcore Llc LED lamp with a fault-indicating impedance-changing circuit
US9491863B2 (en) 2014-06-26 2016-11-08 Align Technology, Inc. Mounting system that maintains stability of optics as temperature changes

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4272684A (en) * 1978-10-06 1981-06-09 Xerox Corporation Optical beam-splitting arrangements on object side of a lens
US5044727A (en) * 1990-05-03 1991-09-03 Hewlett-Packard Company Beam splitter/combiner apparatus

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