DE3422867C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine optische Einrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine derartige, aus der DE-AS 28 36 291 bereits bekannte optische Eineichtung zum Erfassen von Information auf einer Bild- oder Textvorlage, bei der von der optisch abgetaste­ ten Vorlage reflektiertes Licht auf ein Leseelement abge­ lenkt wird, umfaßt

• - wenigstens einen Reflexionsspiegel zur Ablenkung des re­ flektierten Lichts auf das Leseelement,
• - wenigstens eine Fokussierungslinse zur Fokussierung des durch den Reflexionsspiegel abgelenkten Lichts auf das Le­ seelement,
• - einen einstückig ausgebildeten, eine Vielzahl von Posi­ tionierungsblöcken zur Positionierung der optischen Elemen­ te, wie Reflexionsspiegel, Fokussierungslinse und Leseele­ ment aufweisenden Trägerteil, und
• - Befestigungseinrichtungen zur Befestigung der optischen Elemente, wie Reflexionsspiegel, Fokussierungslinse und Le­ seelement an den jeweiligen Positionierungsblöcken, so daß die optischen Elemente genau zueinander ausgerichtet sind.

Allerdings ist bei der bekannten optischen Einrichtung nur ein einziger Reflexionsspiegel vorhanden, der mit Hilfe von Schrauben oder durch Kleben an einem geeigneten Steg des Trägerteils befestigt werden kann.

Die erwähnte Befestigungsmethode birgt jedoch die Gefahr in sich, daß die spiegelnde Oberfläche des Reflexionsspiegels beschädigt wird, wenn der Reflexionsspiegel auf dem Steg montiert wird, da in diesem Fall seine spiegelnde Oberflä­ che freiliegt. Um diese Gefahr so klein wie möglich zu hal­ ten, muß daher besonders sorgfältig gearbeitet werden, so daß relativ viel Zeit für die Spiegelmontage benötigt wird.

In der DE-AS 28 35 291 ist darüber hinaus nicht explizit beschrieben, daß der Reflexionsspiegel innerhalb einer Aus­ nehmung im Steg angeordnet sein soll. Die Fig. 2 gibt in diesem Zusammenhang nichts her, da die Art des dargestell­ ten Schnitts nicht weiter erläutert ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs ge­ nannte optische Einrichtung so weiterzubilden, daß eine schnelle Reflexionsspiegelmontage möglich und die Gefahr einer Beschädigung der spiegelnden Oberfläche erheblich vermindert ist.

Die Lösung der gestellten Aufgabe besteht darin, daß

• - mehrere Reflexionsspiegel vorhanden sind,
• - die Reflexionsspiegel in Ausnehmungen der Positionie­ rungsblöcke angeordnet sind, deren Größe derjenigen der Re­ flexionsspiegel entspricht,
• - die Reflexionsspiegel durch Blattfedern, die mit der Rückseite der Reflexionsspiegel in Kontakt stehen, in die Ausnehmungen gedrückt sind, und daß
• - die Blattfedern an ihren oberen und unteren Kanten L-för­ mige Stopper aufweisen, die in Nuten an den oberen und unteren Flächen der Positionierungsblöcke eingreifen.

Vorzugsweise weisen die Blattfedern zusätzliche Vorsprünge auf, die gegen die Rückseite der Reflexionsspiegel drücken. Das die Positionierungsblöcke aufweisende Trägerteil kann z. B. ein Preßteil sein. Das Trägerteil besteht z. B. aus Kunststoff.

Bei der optischen Einrichtung nach der Erfindung werden mehrere Reflexionsspiegel, Linsen sowie Leseelemente an vorbestimmten Positionierungsblöcken, welche Teil des ein­ stückigen Trägerteils sind, z. B. mit Hilfe von Steck- oder Klemmverbindungen befestigt bzw. positioniert. Die opti­ schen Elemente werden dabei durch die Form und die Lage der Positionierungsblöcke bereits optimal justiert, so daß eine nachträgliche Ausrichtung nicht mehr erforderlich ist und dadurch die Montage einer derartigen Einrichtung erheblich erleichtert wird.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Prinzipskizze einer optischen Einrichtung und

Fig. 2 eine Ausführungsform eines Trägerteils zur Aufnah­ me optischer Elemente.

Gemäß der Fig. 1 wird eine Vorlage 1, z. B. ein abzuta­ stendes Bild oder ein zu lesender Text, mit Hilfe von Rollen 2, 2′ und 3, 3′ in eine zur optischen Abtastung der Vorlage 1 geeignete Position gebracht. Die genannten Rollen können beispielsweise Transport- und/oder Antriebs­ rollen sein. Der zu lesende Teil der Vorlage 1 wird mit­ tels einer Lichtquelle 4 beleuchtet, die unterhalb und seitlich der Vorlage 1 angeordnet ist. Diese Lichtquelle 4 ist eine von einem Reflektor 5 teilweise umgebene Fluoreszenzlampe. Sie kann aber auch durch eine andere geeignete Lampe ersetzt sein. Die von der Lichtquelle 4 emittierten Strahlen werden zunächst am Reflexionspunkt RA der Vorlage 1 reflektiert (Strahl A) und erreichen an­ schließend die optische Einheit 6, welche Reflexionsspie­ gel 11, 12 und 13, wenigstens eine Fokussierungslinse 14 und ein auf einer Schaltplatte 16 angeordnetes optisches Leseelement 15, z. B. eine CCD-Zeile, umfaßt.

Das an der Vorlage 1 reflektierte Licht A wird durch den ersten Spiegel 11 zum zweiten Spiegel 12 und von diesem zum dritten Spiegel 13 gelenkt. Dieser dritte Spiegel 13 lenkt das Licht A schließlich auf das Leseelement 15, wo­ bei zwischen diesem und dem dritten Spiegel 13 eine Fo­ kussierungslinse 14 bzw. ein fokussierendes Linsensystem im Strahlengang angeordnet ist.

Die Reflexionsspiegel 11, 12 und 13, die Fokussierungs­ linse 14 und das von der Schaltungsplatte 16 gehaltene Leseelement 15 sind gemeinsam auf einem Preß- oder Form­ teil installiert, wobei die Position dieser optischen Elemente vor ihrer Montage durch entsprechend angeordnete Positionierungselemente genau vorherbestimmt worden sind, so daß eine weitere Justierung der optischen Elemente nach Beeindigung ihrer Montage nicht mehr erforderlich ist.

Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem die erwähnten optischen Elemente gemeinsam auf einem einstückigen Preß- bzw. Formteil entsprechend der Fig. 1 angeordnet sind.

Das gepreßte bzw. gegossene Trägerteil 20 ist einstückig ausgebildet und besteht beispielsweie aus Plastik oder einem anderen preß- bzw. gießfähigen Material. Das Trä­ gerteil 20 umfaßt eine Vielzahl von Positionierungsblö­ cken, z. B. einen Linsenpositionierungsblock 21 zur Auf­ nahme der Fokussierungslinse 14, einen zweiten Positio­ nierungsblock 22 zur Aufnahme des zweiten Spiegels 12, welcher aufrecht und oberhalb des Linsenpositionierungs­ blocks 21 steht, einen dritten Positionierungsblock 23 zur Aufnahme des dritten Spiegels 13, welcher vor und ein wenig unterhalb des zweiten Positionierungsblocks 22 positioniert ist, beispielsweise in einer dem Linsenposi­ tionierungsblock 21 gegenüberliegenden Position, und ei­ nen ersten Positionierungsblock 24 zur Aufnahme des er­ sten Spiegels 11, der in einer Position ein wenig unter­ halb des dritten Positionierungsblocks 23 liegt.

Im Linsenpositionierungsblock 21 ist eine runde bzw. hohl­ zylinderförmige Öffnung zur Aufnahme der Fokussierungslin­ se 14 vorgesehen, wobei sich die Öffnung von der Vorder­ seite bis zur Rückseite des Linsenpositionierungsblocks 21 erstreckt. Die Fokussierungslinse 14 ist an der Vor­ derseite des Linsenpositionierungsblocks 21 bzw. an der Eingangsseite der Öffnung befestigt, so daß das durch sie hindurchtretende Licht durch den Hohlraum im Linsen­ positionierungsblock 21 verläuft.

Am rückwärtigen Ausgang des Hohlraums im Linsenpositio­ nierungsblock 21 ist das Leseelement 15 angeordnet, das beispielsweise eine CCD-Zeile (charge cuppled device- Zeile) ist. Zu diesem Zweck ist die das Leseelement 15 tragende Schaltungsplatte 16 an der Rückseite des Linsen­ positionierungsblocks 21 mit Schrauben befestigt. Über ein Kabel 17 und einen Stecker 18 ist die Schaltungsplat­ te 16 mit einer Steuerschaltung für die optische Leseein­ richtung verbunden.

Der dritte Positionierungsblock 23 besitzt eine Ausneh­ mung 25, in die der dritte Reflexionsspiegel 13 einsetz­ bar ist. Nach Sicherung des dritten Reflexionsspiegels 13 in der Ausnehmung 25 wird dieser mit Hilfe zweier Blatt­ federn 26 an seiner Rückseite am dritten Positionierungs­ blocks 23 arretiert. Dazu besitzen die Blattfedern 26 L- förmige Stoppe 26 A an ihren unteren und oberen Kanten. Ebenso besitzt der dritte Positionierungsblock 23 an sei­ nen oberen und unteren Flächen Rillen bzw. Nuten 23 A, in die die L-förmigen Stopper 26 A der Blattfedern 26 ein­ greifen können. Mit Hilfe dieser an den Blattfedern 26 angebrachten Stopper 26 A, die in die entsprechenden Ril­ len bzw. Nuten 23 A eingreifen, ist es möglich, den drit­ ten Reflexionsspiegel 13 in der gewünschten Position am bzw. im Positionierungsblock 23 zu sichern bzw. zu befe­ stigen.

In der Fig. 2 sind der zweite Positionierungsblock 22 und der erste Positionierungsblock 24 nur von der Seite zu sehen. Mit ihrer Hilfe können der zweite und der erste Reflexionsspiegel 12, 11 in entsprechender Weise befe­ stigt werden. Dazu werden auch sie in eine jeweilige Aus­ nehmung des zugeordneten Positionierungsblocks einge­ setzt und mit Hilfe von Blattfedern, wie beim dritten Re­ flexionsspiegel 13 im dritten Positionierungsblock 23, befestigt. Mit anderen Worten wird der zweite Reflexions­ spiegel 12 in eine Ausnehmung des zweiten Positionie­ rungsblocks 22 eingesetzt, die sich in einer Fläche 22 A dieses zweiten Positionierungsblocks 22 befindet, welche gegenüber dem dritten Reflexionsspiegel 13 geneigt ist. Dabei wird der zweite Reflexionsspiegel 12 auf dem Posi­ tionierungsblock 22 mit Hilfe der Blattfedern 27 gesi­ chert. Hierzu dienen Furchen 22 B innerhalb des zweiten Positionierungsblocks 22, in die zwei Stopper 27 A der Blattfedern 27 eingreifen.

In der Fig. 2 ist der erste Positionierungsblock 24 gera­ de unterhalb des dritten Positionierungsblocks 23 ange­ ordnet. In diesem ersten Positionierungsblock 24 befin­ det sich ebenfalls eine Ausnehmung in der Oberfläche 24 C, welche an die vertikalen Wände 24 A und die horizontale Wandoberfläche 24 B des ersten Positionierungsblocks 24 angrenzt. Diese Ausnehmung dient zur Aufnahme des ersten Reflexionsspiegels 11 sowie zu dessen Befestigung mit Hilfe der Blattfedern 28. Hierzu besitzt der erste Posi­ tionierungsblock 24 Furchen 24 D, in die die Stopper 28 A der beiden Blattfedern 28 eingreifen können.

Die räumliche Beziehung zwischen dem Linsenpositionie­ rungsblock 21, dem zweiten Positionierungsblock 22, dem dritten Positionierungsblock 23 und dem ersten Positio­ nierungsblock 24 läßt sich somit auf diese Weise exakt festlegen, so daß die Fokussierungslinse 14 sowie die Reflexionsspiegel 11, 12 und 13 exakt zueinander positio­ niert bzw. justiert sind, wie in Fig. 1 gezeigt.

Die optischen Elemente 6, zu denen die Reflexionsspiegel 11, 12 und 13, die Fokussierungslinse 14 und das Leseele­ ment 15 gehören, können somit präzise auf den jeweiligen Positionierungsblöcken des Preß- bzw. Formteils 20 ange­ bracht werden, da ihre relativen Lagen bereits durch die jeweiligen Positionierungsblöcke bestimmt sind. Hierdurch wird erreicht, daß die ansonsten bei üblichen Geräten dieser Art erforderliche Justierung während oder nach der Montage der optischen Elemente entfallen kann.

Das einstückig ausgebildete Preß-, Guß- oder Formteil 20 ist an geeigneten Stellen mit Durchgangslöchern 20 A ver­ sehen. Mit Hilfe von Schrauben läßt sich das Formteil 20 somit an einem Trägerelement des optischen Lesers befesti­ gen. Wie bei der Blattfedern 27 dargestellt, besitzen die­ se Vorsprünge 27 B bzw. Nasen, die sich zur Rückseite des Reflexionsspiegels 12 hin erstrecken und mit dieser in Kontakt stehen, wenn der Reflexionsspiegel 12 durch die Blattfedern 27 befestigt bzw. gesichert ist. Durch die Vorsprünge 27 B wird der Reflexionsspiegel 12 in die ihn aufnehmende Ausnehmung gedrückt, wodurch seine Lage zusätzlich gesichert wird. Entsprechende Vorsprünge bzw. Nasen besitzten auch die Blattfedern 26 und 28, um die jeweiligen Reflexionsspiegel 13 und 11 zusätzlich zu sichern. Dabei können die Vorsprünge bzw. Nasen auch fe­ dernd ausgebildet sein.

Claims (5)

1. Optische Einrichtung zum Erfassen von Information auf einer Bild- oder Textvorlage, bei der von der optisch abgetasteten Vorlage reflektiertes Licht auf ein Lese­ element abgelenkt wird, mit

• - wenigstens einem Reflexionsspiegel zur Ablenkung des reflektierten Lichtes auf das Leseelement,
• - wenigstens einer Fokussierungslinse zur Fokussierung des durch den Reflexionsspiegel abgelenkten Lichtes auf das Leseelement,
• - einem einstückig ausgebildeten, eine Vielzahl von Positionierungsblöcken zur Positionierung der optischen Elemente wie Reflexionsspiegel, Fokussierungslinse und Leseelement aufweisenden Trägerteil, und mit
• - Befestigungseinrichtungen zur Befestigung der optischen Elemente wie Reflexionsspiegel, Fokussierungslinse und Leseelement an den jeweiligen Positionierungs­ blöcken, so daß die optischen Elemente genau zueinander ausgerichtet sind,

dadurch gekennzeichnet, daß

• a) mehrere Reflexionsspiegel (11, 12, 13) vorhanden sind,
• b) die Reflexionsspiegel (11, 12, 13) in Ausnehmungen der Positionierungsblöcke (24, 22, 23) angeordnet sind, deren Größe derjenigen der Reflexionsspiegel (11, 12, 13) entspricht,
• c) die Reflexionsspiegel (11, 12, 13) durch Blattfedern (28, 27, 26), die mit der Rückseite der Reflexions­ spiegel (11, 12, 13) in Kontakt stehen, in die Aus­ nehmungen gedrückt sind, und daß
• d) die Blattfedern (28, 27, 26) an ihren oberen und unteren Kanten L-förmige Stopper (28 A, 27 A, 26 A) aufweisen, die in Nuten (24 D, 22 B, 23 A) an den oberen und unteren Flächen der Positionierungsblöcke (24, 22, 23) eingreifen.

2. Optische Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfedern (28, 27, 26) zusätzliche Vorsprünge (. . ., 27 B, . . .) aufweisen, die gegen die Rückseite der Reflexionsspiegel (11, 12, 13) drücken.

3. Optische Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das die Positionierungsblöcke aufweisende Trägerteil (20) ein Preßteil ist.

4. Optische Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerteil (20) aus Kunststoff besteht.