DE3128189C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Strahlteiler in einem Bildlesegerät gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein Strahlteiler dieser Art ist in der DE-OS 29 48 752 als bekannt ausgewiesen. Mit diesem bekannten Strahlteiler kann eine Abbildung nach erfolgter Strahlaufteilung aufrechter­ halten werden, so daß das Lesen des Bildes mit einer hinter dem Strahlteiler angeordneten Sensoranordnung und gegebe­ nenfalls eine Bildauswertung vorgenommen werden können. Der Strahlteiler besitzt zur Strahlaufteilung eine teildurch­ lässige Beschichtung aus dielektrischem Material, die auf einem Glassubstrat ganzflächig niedergeschlagen ist, wo­ durch sich ein Strahlteiler vom Amplitudentyp ergibt. Bei der Abbildung können Bildverfälschungen, beispielsweise in Polarisation und Farbcharakteristik, hervorgerufen werden.

In der JP-OS 119 030/1978 ist ein Strahlteiler vom Flächen­ typ angegeben, bei dem ein Teil des auftreffenden Licht­ strahlenbündels reflektiert und der andere Teil durchgelas­ sen wird. Die reflektierenden Flächen sind als kleine Flä­ chen über die Gesamtfläche des Strahlteilers verteilt. Zur Aufnahme des Teilstrahls ist ein relativ großflächiger Fo­ tosensor vorgesehen; es kommt dabei nicht darauf an, das Abbildungslicht in bildmäßiger Verteilung auf den Fotosen­ sor zu projizieren.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Strahltei­ ler gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 derart wei­ terzubilden, daß dessen verfälschende Einflüsse auf den aufzuteilenden Lichtstrahl herabgesetzt werden.

Diese Aufgabe wird mit den im kennzeichnenden Teil des Pa­ tentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Hierdurch wird erreicht, daß das Licht in bildmäßiger Ver­ teilung auf die Sensoranordnungen ohne Verfälschung über­ tragen wird und die in der Leuchtdichteverteilung des auf die Sensoranordnung projizierten Bilds enthaltene Bildin­ formation lesbar bzw. auswertbar wird.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbei­ spielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher be­ schrieben. Es zeigt

Fig. 1A, 1B und 1C schematisch die Auslegung einer Fokussierzustandserfassungseinrichtung,

Fig. 2 und 3 ein erstes Ausführungsbeispiel, einer Fokussierung bei dem ein Strahlteiler und eine Sensoranordnung zum Erfassen in eine einäugige Spiegelreflexkamera gebaut sind.

Fig. 4 eine Strahlteilereinrichtung, die bei dem ersten Ausführungsbeispiel verwendet wird und mit einem Strahlteiler vom Flächentyp versehen ist,

Fig. 5 und 6 Strahlteilereinrichtung, die bei einem zweiten und dritten Ausführungsbeispiel verwendet werden,

Fig. 7 eine zu den Fig. 4, 5 und 6 äquivalente optische Darstellung, und

Fig. 8 die Modulationsübertragungsfunktion des er­ sten und zweiten Ausführungsbeispiels.

Im folgenden wird die Erfindung exemplarisch anhand einer Fokussierzustandserfassungseinrichtung für Kameras beschrieben, wie sie in der JP-OS 18 652/1980 beschrieben ist. Fig. 1 zeigt schematisch die Auslegung der Fokussierzustandserfassungseinrichtung. Wenn fokussiert ist, erzeugt ein optisches Abbil­ dungssystem bzw. Objektiv 1 ein Bild eines nicht gezeigten Objekts auf einer vorgegebenen Bildebene 5. Eine Sensoranordnung 2 in Form einer Ladungskopplungsvorrichtung (CCD) oder dergleichen ist im Strahlengang kurz vor der vorgegebenen Bildebene 5 angeordnet, eine Sensoranordnung 3 ist genau in der Bild­ ebene 5 und eine Sensoranordnung 4 hinter der Bildebene 5 angeordnet. Diese Sensoranordnungen sind so abgestimmt, daß sie zeitserielle elektrische Signale abgeben, die die entsprechenden Beleuchtungsver­ teilungen darstellen, die dem nach vorne verschobenen Bild, dem richtig fokussierten Bild bzw. dem nach hinten verschobenen Bild entsprechen, wie dies schematisch in den Fig. 1A, 1B und 1C gezeigt ist. Auf der Grundlage der von diesen drei Sensoranordnungen erhaltenen Informa­ tionen kann erfaßt werden, ob das erzeugte Bild an der richtigen Stelle fokus­ siert, nach vorne verschoben oder nach hinten verschoben ist. Dieser Erfassungsvor­ gang ist im einzelnen in der JP OS 18 652/1980 beschrieben. Wie in dieser Patentver­ öffentlichung beschrieben ist, ist die Zahl der Sensoran­ ordnungen nicht auf drei beschränkt. Beispielsweise kann eine derartige Erfassung lediglich mit zwei Sensor­ anordnungen ausgeführt werden, die dicht vor und hinter der Bildebene angeordnet sind.

Fig. 2 zeigt das Innere einer Kamera, bei der der Strahlteiler und die Sensoranordnungen verwendet werden; Fig. 3 zeigt zur Verdeutlichung vergrößert Teile des Inneren der Kamera in einer Querschnittebene, die die optische Achse beinhaltet.

In den Fig. 2 und 3 fällt ein Abbildungslichtstrahl 6 von einem nicht gezeigten optischen Abbildungssystem auf einen schnellen Rückschwenkspiegel 12, wobei ein Teil des Strahls durch die halb- bzw. teildurchlässige Spie­ gelfläche des schnellen Rückschwenkspiegels 12 hindurchgeht, während der verbleibende Teil des Strahls von der Oberfläche desselben zu dem Suchersystem reflektiert wird. Die Rückfläche des schnellen Rückschwenkspiegels 12 ist mit einer Lichtabschirmschicht versehen, die sämtliches Licht bis auf einen zu einem Spiegel 13 verlaufenden Lichtstrahl blockiert. Der auf den Spiegel fallende Lichtstrahl wird von diesem zur Bildung eines Abbildungslichtstrahles bzw. -strahlenbündels 14 ref­ lektiert, der dann auf einen Strahlteilerab­ schnitt 8 trifft, der darunter zur Erfassung des Fokus­ sierzustands angeordnet ist.

In Fig. 3 fällt das von dem Strahlteiler 12 aufgeteilte Lichtstrahlenbündel 14 auf einen Strahlteiler 9₁ vom Flächentyp und wird von diesem erneut geteilt. Der von dem Strahlteiler 9₁ reflektierte Strahl wird durch einen weiteren Strahlteiler 9₂ vom Flächentyp geteilt, wobei ein Teil des geteilten Strahls durch diesen hindurch zu einem konventionellen Spiegel 9₃ geht. Dieser Teilstrahl wird von dem Spiegel 9₃ reflektiert. Somit werden insgesamt drei Abbildungslichtstrahlen 10₁, 10₂ und 10₃ gebildet, die auf drei Ladungskopplungs- bzw. CCD-Zeilensensoren 11₁, 11₂ bzw. 11₃ auftreffen.

Fig. 4 zeigt vergrößert den Strahlteiler 8, der aus einem transparenten Material, beispielsweise LASF₀₁₆ mit einem Brechungsindex n d = 1,772, BK 7 mit einem Brechungsindex n d = 1,516 oder dergleichen gefertigt ist und in dem die Strahlteiler 9₁, 9₂ und der konventionelle Spiegel 9₃ angeordnet sind.

Das transparente Material des Strahlteilerabschnitts ist derart ausgewählt, daß der Brechungsindex geeignet ist, die optische Weglängendifferenz (Defokussierungs­ grad) in den Abbildungslichtstrahlen einzustellen, die auf die entsprechenden Sensoren 11₁, 11₂ und 11₃ auftref­ fen.

Bezüglich der Verschiebung des Bildes, die bewirkt, daß der entsprechende Sensor den Fokussierungszustand erfaßt bzw. mißt, ist es wünschenswert, daß die auf Luft umge­ rechneten optischen Weglängendifferenzen (tatsächliche optische Weglängen geteilt durch die Brechungsindizes der Medien) zwischen den Abbildungslichtstrahlen 10₁, 10₂ zwischen den Abbildungslichtstrahlen 10₂ und 10₃ im Bereich zwischen 0,2 bis 1,0 mm in Abhängigkeit von der Arbeitsweise des Fokussierungszu­ stands-Meßsystems und der Art der verwendeten bzw. der Wechselobjektive liegen. Entsprechend ist der Abstand d zwischen den entsprechenden benachbarten Zeilensensoren so bestimmt, daß er im Bereich zwischen 0,5 und 2,0 mm liegt.

Der Abstand 1 jedes Sensors zu der Stelle, an der die entsprechenden Abbildungslichtstrahlen 10₁, 10₂ und 10₃ auf die Oberfläche des jeweiligen Strahlteilers 9₁, 9₂ oder 9₃ auftreffen, liegt im Bereich von 1 bis 2 mm bei auf Luft umgerechneter optischer Weglänge. Die Teilung P zwischen benachbarten Segmenten der CCD-Zeilensensoren 11₁, 11₂ und 11₃ ist in der Größenordnung von etwa 30 µm.

Bei einer derartigen Anordnung des Strahlteilerab­ schnittes ist jeder Strahlteiler 9₁ bzw. 9₂ vom Flächen­ typ (zufällig punktierter Spiegel) unter einem Winkel von 45° relativ zu der Sensoroberfläche angeordnet, wie dies in Fig. 4 gezeigt ist, und weist eine Vielzahl von kleinen kreisförmigen Durchlaßabschnitten auf, die zufäl­ lig auf ihm angeordnet sind. Die Durchlaß-Lichtmenge T des statistisch bzw. zufällig punktierten Spiegels 9₁ liegt bei etwa 33% ± 2% und errechnet, sich einfach als Verhältnis der Flächen der Durchlaß- und der Refle­ xionsabschnitte wenn die Spiegelfläche mit einem F 5, 6 bis F 8 entsprechenden Abbildungslichtstrahlenbündel in einer Richtung abgetastet wird, in der die Sensoren angeordnet sind. In gleicher Weise ist die Durchlaß- Lichtmenge T des statistisch punktierten Spiegels 9₂ so ausgelegt, daß sie bei etwa 50% ± 3% liegt. Das Flächenverhältnis bestimmt, wenn man die Absorp­ tionseigenschaften der reflektierenden Membran in Rech­ nung stellt, genau die Intensitätsverteilung der punk­ tierten Bilder usw.

Die kleinen Kreise bzw. Kreisflächen sind zufällig bzw. statistisch ange­ ordnet, da dadurch eine Vergrößerung der Deformierung der Punktbilder aufgrund von Beugung verhindert wird, da vermieden wird, daß irgendwelche Moiremuster von zwei durchgehenden Lichtstrahlen erzeugt werden, die auf den Spiegel vom Flächentyp einfallen, wie dies in Fig. 4 gezeigt ist, bzw. da verhindert wird, daß ein vorgegebe­ nes Verhältnis bzw. die Gleichförmigkeit der Intensität zwischen den Sensoren variiert, wenn die Sensorflächen von einem gleichförmigen Lichtstrahlenbündel beleuchtet werden. Wenn die punktierte Anordnung jedoch zu statistisch bzw. zufällig ist, können die Sensorflächen irregulär beleuch­ tet werden. Somit müssen die zufälligen Punkte ausgegli­ chen verteilt sein.

Es ist ferner wünschenswert, daß der minimale Durchmesser jedes lichtdurchlässigen bzw. reflektierenden Abschnit­ tes, wie er in Fig. 4 durch einen kleinen Kreis auf der Strahlteileroberfläche des Strahlteilers vom Flächentyp gezeigt ist, durchschnittlich im Bereich von ^l /₁₀₀ bis ^l /₁₀₀ wobei l die auf Luft umgerechnete optische Weglänge zwischen dem Strahlteiler und der Sensoroberflä­ che ist. Wenn der minimale Durchmesser kleiner als ^l /₁₀₀ ist, wird die Modulationsübertragungsfunktion (MTF), die die Ortsfrequenzübertragungseigenschaften optischer Elemente beschreibt, in dem aufgeteilten Strahl sehr stark herabgesetzt. Wenn andererseits der minimale Durchmesser der lichtdurchläs­ sigen, bzw. reflektierenden Abschnitte größer als ^l /₁₀ ist, wird die Gleichförmigkeit der Bilder nachteilig beeinflußt, wenn ein Objektiv mit F 5, 6 oder F 8 verwen­ det wird, das enge Lichtstrahlenbündel zur Abbildung der Punkte bildet. In verschiedenen Experimenten hat es sich heraus­ gestellt, daß der optimale Wert zum Ausgleich der MTF- Werte bezüglich der Gleichförmigkeit etwa ^l /₃₀ den vor der Bildebene liegenden Sensor ist.

Auf diese Weise kann der Fokussierzustand dadurch be­ stimmt werden, daß der auf die Strahlteiler 9₁ und 9₂ vom Flächentyp einfallende Strahl 14 geteilt und die abgeteilten Abbildungsstrahlteile 10₁, 10₂ und 10₃ zu den CCD-Zeilensensoren 11₁, 11₂ und 11₃ geleitet werden, wobei die Verschiebungen der entsprechenden Bilder, wie in Fig. 1 gezeigt, gemessen werden. Um den Fokussierzu­ stand exakt zu bestimmen, ist es erforderlich, daß das von den Strahlteilern erzeugte Lichtmengenverhältnis der drei Abbildungslichtstrahlen 10₁, 10₂ und 10₃ etwa 1 : 1 : 1 ist und daß sich kein Unterschied in der Farb- und Polarisationscharakteristik ergibt. Diese Forderung kann durch Strahlteiler vom Flächentyp erfüllt werden, die verglichen mit halbdurchlässigen Spiegeln aus dielektrischem Material unaufwendig hergestellt werden können.

Der Strahlteiler kann bei einem Scharfeinstell-Anzeigesystem angewendet werden. Wenn der Fokussierzustand durch irgendeine Verschiebung eines Bildes bei einem derartigen Scharfeinstell-Anzeigesystem gemessen wird, ist es vorzuziehen, daß die MTF der optischen Abbil­ dungssysteme, die zu den entsprechenden Sensoren 11₁, 11₂ und 11₃ führen, ausgeglichen bzw. aufeinander abgestimmt sind. Dies rührt daher, daß es vorzuziehen ist, daß der Scharfeinstellzustand durch Vergleichen der integrierten Werte der Differenzen der Ausgangssignale zwischen benachbarten Segmenten der entsprechenden Sensoren festgestellt wird.

Die Modulationsübertragungsfunktion (MTF) ist für ein optisches System berechnet worden, das den in Fig. 4 gezeigten Strahlteilerabschnitt 8 verwendet. In diesem Zusam­ menhang ist zu sagen, daß der Durchmesser eines kleinen kreisförmigen durchlässigen Abschnitts des Strahlteilers 9₁ vom Flächentyp etwa 20 µm ist, während der Durchmesser eines kleinen Kreises beim Strahlteiler 9₂ etwa 25 µm ist. Wenn dieses optische System durch ein äquivalentes optisches System, wie es in Fig. 7 gezeigt ist, ersetzt wird, und unterstellt wird, daß die Strahlteiler 9₁ und 9₂ in der optischen Achse in einer zu der optischen Achse senkrechten Lage angeordnet sind, und einen bestimmten Abstand von den entsprechenden Sensoren haben, haben die Werte der Modulationsübertragungsfunktion in einer Richtung zu den Sensoren hin bezüglich der auf den entsprechenden Sensoren gebildeten Bilder einen Verlauf, wie er durch die drei Kurven dargestellt wird, die allgemein mit A im unteren Abschnitt des Graphs in Fig. 8 bezeichnet sind. In diesem Graph zeigt eine gestrichelte Linie den Wert der Modulationsübertragungsfunktion lediglich für das Abbildungsobjektiv und die Kurven "vorn", "Mitte", und "hinten" bezeichnen die MTF-Werte der Lichtstrahlen die Bilder auf den Sensoren 11₁, 11₂ und 11₃ (siehe Fig. 7) bilden, nachdem sie das Abbildungsobjektiv und die Strahlteiler passiert haben. Wenn die Teilung der CCD-Sensoren P ist, ist die Nyquist-Frequenz, d. h. die obere Grenzfrequenz, auf die die Sensoren ohne Verfälschung des auf sie projizierten Bildes ansprechen können, durch die folgende Gleichung gegeben:

f _H = ½ P (Zahl bzw. Striche/mm, i.f. No./mm)

Diese Gleichung basiert auf dem Abtasttheorem, wonach die obere Grenzfrequenz des Empfängers (hier der Sensoranordnung mindestens doppelt so groß sein muß wie die höchste zu übertragende Frequenzkomponente (hier der Ortsfrequenzkomponente des über die Strahlteiler übertragenden Bildes.

Wie man aus den Kurven erkennen kann, wird jede Ortsfrequenzkomponente, die die Nyquist-Frequenz überschreitet, durch die Strahlteiler vom Flächentyp abgeschnitten, wodurch der MTF-Wert niedrig gehalten wird, so daß Feh­ lersignale nicht stark in die Bildsignale der CCD-Zeilen­ sensoren eingehen können. Im Idealfall wäre es wünschens­ wert, daß die MTF-Werte bis zu der Nyquist-Frequenz in der Größenordnung von 1 liegen und daß die MTF-Werte oberhalb der Nyquist-Frequenz in der Größenordnung von Null liegen. Tatsächlich ist es schwierig, einen Strahlteiler vom Flächentyp mit einer derartigen Charakteristik herzustellen. Wenn der MTF-Wert bei der Nyquist-Frequenz bei einem Strahlteiler vom Flächentyp den Wert Null annimmt, ist es allgemein so, daß die MTF- Werte bei niedrigeren Frequenzen nachteiligerweise einen niedrigen Wert haben. Bei dem vorliegenden Ausführungs­ beispiel ist folglich der MTF-Wert bei der Nyquist-Fre­ quenz um einen bestimmten Wert größer als Null.

Beim tatsächlichen Betrieb mit der Kombination der Strahlteiler 9₁ und 9₂ vom Flächentyp hat es sich heraus­ gestellt, daß ein Problem dadurch auftritt, daß die ge­ samte Modulationsübertragungsfunktion (MTF) zu gering für das Messen des Fokussierzustandes ist, wodurch die entsprechenden Gleichgewichte zwischen den Sensoren 11₁, 11₂ und 11₃ verschlechtert werden. Ein derartiges Problem kann jedoch durch das zweite Ausführungsbeispiel der Erfindung gelöst werden, das in Fig. 5 gezeigt ist und im folgenden beschrieben wird.

Ein Strahlteilerabschnitt, der in Fig. 5 gezeigt ist, weist Strahlteiler 19₁, 19₂ vom Flächentyp sowie einen Spiegel 19₃ auf, die alle in einem Prisma aus transparentem Material wie bei dem in Fig. 4 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel angeordnet sind. Der Strahlteiler 19₁ vom Flächentyp weist lichtdurchläs­ slge Abschnitte in Form kleiner Kreise mit einem Durch­ messer von 45 µm auf. Diese kleinen Kreisabschnitte sind in einer "quasistatistischen" Weise angeordnet. D. h., die kleinen Kreise sind in einem zufälligen Muster für einen Lichtstrahl bei F 5, 6 angeordnet; andererseits wiederholt sich dieses Zufallsmuster periodisch mit einer Teilung, die der Breite dieses Lichtstrahls entspricht. Der Durchmesser der kleinen Kreise ist zweimal so groß wie der des in Fig. 4 gezeigten Strahlteilers, so daß die MTF-Werte einen sehr hohen Wert haben, wie die mit B bezeichneten Kurven in Fig. 8 zeigen. Bei dem Ausfüh­ rungsbeispiel gemäß Fig. 5 ergibt sich eine zweite Ver­ besserung durch die Tatsache, daß der zweite Strahlteiler 9₂ vom Flächentyp die Form eines "Streifenspiegels" hat. Dieser Streifenspiegel hat eine Streifenteilung von 40 µm und Öffnungen (lichtdurchlässige Abschnitte) mit einer Breite von 20 µm. Jeder Streifen ist längs der Sensoren ausgerichtet, d. h. in der Richtung, in der die fotoelektrischen Umsetzerelemente angeordnet sind. Als Ergebnis hiervon werden die MTF-Werte des zweiten Strahl­ teilers 9₂ in Sensorrichtung erniedrigt, so daß die Dis­ persion der MTF-Werte für die entsprechenden Sensoren sehr niedrig gehalten werden kann, wodurch sich eine sehr günstige Charakteristik für die Erfassung des Fokus­ sierungszustandes ergibt. Bei diesem Ausführungs­ beispiel sind die Streifen periodisch angeordnet, sie können aber auch angeordnet sein, daß sie eine derartige "Zufalls­ teilung" und Breite haben, daß ein mittlerer Transmis­ sionsfaktor gegeben ist.

Die Strahlteiler vom Flächentyp können mittels zweier Ver­ fahren in Abhängigkeit von der Größe der entsprechenden Muster hergestellt werden, ohne daß sich irgendwelche Probleme bezüglich der Polarisation und der Farbcharak­ teristik ergeben. Eines der Verfahren ist die "Fotoher­ stellung" wie sie zur Herstellung von integrierten Schaltun­ gen oder dergl. verwendet wird; sie kann zur Herstellung der lichtdurchlässigen Abschnitte der Muster mit einer Zeilenbreite von 0,1 mm oder weniger verwendet werden. Das andere Verfahren besteht in einer Maskenauf­ bringung, welche dazu verwendet werden kann, Muster mit einer Zeilenbreite von mehr als etwa 0,1 mm herzustellen. Bei der Maskenaufbringung wird eine Maske aus einer Me­ tallfolie, in der Öffnungen entsprechend dem zu verwende­ ten Muster ausgebildet sind, nahe bei einem Glassubstrat angeordnet, um ein Metallmaterial, beispielsweise Alumi­ nium oder dergl. auf dem Glassubstrat durch die Öffnungen der Maske niederzuschlagen. Die Metallfolie hat eine Dicke im Bereich von 0,05 mm bis 0,1 mm. Die Maskenauf­ bringung hat Vorteile bezüglich der Herstellungskosten der Strahlteiler, durch sie wird jedoch die Genauigkeit verringert.

Bei den in den Fig. 4 und 5 gezeigten Ausführungsbeispie­ len hat es sich herausgestellt, daß ein aus einem Silber­ niederschlag-Strahlteiler 9₁, einem Aluminiumnieder­ schlag-Strahlteiler 9₂ und einem Aluminiumniederschlag- Spiegel 9₃ bestehender Strahlteilerabschnitt eine etwas bessere Farbcharakteristik (Gleichgewicht für den Strah­ lentransmissionsfaktor für das auf jeden Sensor einfal­ lende Licht verschiedener Wellenlängen) verglichen mit einem weiteren Strahlteilerabschnitt hat, der dieselben Kompo­ nenten aufweist, wobei alle durch einen Aluminiumnieder­ schlag gebildet sind.

Anders ausgedrückt, es ist vorzuziehen, daß der Strahl­ teiler 9₁ durch Niederschlagen von Silber hergestellt wird, wenn der Farbcharakteristik große Bedeutung beige­ messen wird. Silber hat jedoch eine geringere Wetterbe­ ständigkeit und Standfestigkeit. Wenn der mit schwarzer Farbe in Fig. 4 dargestellte Spiegelabschnitt an der Endfläche des Prismas freiliegt, beginnt die Korrosion an dieser Endfläche und schreitet langsam in das Innere des Prismas fort. Im ungünstigsten Fall wird das Glas­ prisma durch diese Korrosion zerstört. Es ist deshalb wünschenswert, daß der Spiegelabschnitt nicht mit dem Prisma verbunden ist und daß die kleinen Kreise als lichtreflektierende Abschnitte verwendet werden. In die­ sem Falle müssen jedoch die reflektierenden Kreise dich­ ter beieinander angeordnet werden, um den Reflexions­ faktor des Strahlteilers 9₁ vom Flächentyp auf einem Wert von 66,6% zu halten, so daß sie im wesentlichen regelmäßig angeordnet sind, da kein Platz für eine zufällige Anord­ nung zur Verfügung steht.

Dies ist bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 ge­ zeigt, bei dem ein Strahlteiler 29₁ vom Flächentyp kleine kreisförmige Spiegel hat, von denen jeder einen Durchmes­ ser von 90 µm hat und die regelmäßig angeordnet sind. Ein Strahlteiler 29₂ vom Flächentyp ist dem in Fig. 5 gezeigten bezüglich der Streifenteilung ähnlich. Als Folge hiervon sind die MTF-Werte im wesentlichen denen des in Fig. 5 gezeigten Prismas ähnlich, die Gleichför­ migkeit in Sensorrichtung ist jedoch als Folge einer periodischen Unregelmäßigkeit von etwa ± 10%, wenn mit einem Lichtstrahl bei F 5, 6 abgetastet wird, herabge­ setzt.

Die verschiedenen Muster von Spiegeln vom Flächentyp können in Betracht gezogen werden. Da lediglich erforder­ lich ist, daß ein einfallender Strahl in zwei Teilstrah­ len aufgeteilt wird, kann das Muster leicht durch das gewünschte Programm für die MTF-Werte erzeugt werden. Wenn die Strahlteiler vom Flächentyp hintereinander angeordnet sind, wie dies in den Fig. 4 bis 6 gezeigt ist, ist es jedoch vorzuziehen, daß kein periodisches Muster vorgesehen ist, um Moire-Muster zu vermeiden.

Bei dem in Fig. 6 gezeigten Ausführungsbeispiel liegt der mittlere Durchmesser der durchlässigen bzw. reflektieren­ den Abschnitte in gleicher Weise wie bei den früheren Ausführungsbeispielen im Bereich ^l /₁₀₀ ^l /₁₀₀.

Vorstehend sind einige typische Strahlteiler vom Flächen­ typ zur Herstellung von Abbildungslichtstrahlen für eine Vielzahl von CCD-Sensoren beschrieben worden; der tat­ sächliche Aufbau der Strahlteiler kann jedoch auf die verschiedenste Art und Weise zur Lösung der erfindungsge­ mäßen Aufgabe geändert werden, wenn die MTF-Werte und die Gleichförmigkeit sichergestellt werden.

Die Fotodetektor- bzw. Sensoranordnungen in den entsprechenden opti­ schen Wegabschnitten sind entsprechend den jeweiligen Strahlteilern an jeweils unterschiedlichen Stellen derart angeordnet, daß die Bilder, die sich von­ einander bezüglich der Abbildungsqualität unterscheiden, von den entsprechenden Fotodetektoranordnungen gelesen werden.

Claims (4)

1. Strahlteiler in einem Bildlesegerät, das ein Objektiv, eine erste sowie eine zweite Sensoranordnung aufweist, wobei der Strahlteiler im Strahlengang zwischen dem Objektiv und den Sensoranordnungen angeordnet ist und mittels seiner Strahlteilerfläche ein vom Objektiv kommendes Lichtstrahlenbündel in ein auf die erste Sensoranordnung gerichtetes erstes und ein auf die zweite Sensoranordnung gerichtetes zweites Lichtstrahlenbündel aufteilt und wobei die jeweilige Sensoranordnung das auf ihr ausgebildete Objektbild photoelektrisch umwandelt und unter örtlicher Auflösung des Objektbildes liest, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlteilerfläche (9₁, 9₂, 9₃; 19₁, 19₂, 19₃; 29₁, 29₂, 29₃) eine Vielzahl lokal-statistisch verteilter transmittierender und/oder reflektierender Bereiche endlicher Größe aufweist und daß die durch Form, Größe und Verteilung dieser Bereiche bestimmte Modulationsübertragungsfunktion des so gebildeten Strahlteilers Tiefpaßeigenschaften hat und bei einer mit der Nyquist-Frequenz der Sensoranordnung (11₁, 11₂, 11₃) übereinstimmenden Ortsfrequenz auf einen vorbestimmten Wert herabgesetzt ist.

2. Strahlteiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlteilerfläche (9₁, 9₂; 19₁, 19₂; 29₁, 29₂) ein Muster mit einem reflektierenden Bereich und mehreren darin angeordneten transmittierenden Bereichen oder einem trans­ mittierenden Bereich mit mehreren darin angeordneten re­ flektierenden Bereichen aufweist und daß die transmittie­ renden oder reflektierenden Bereiche eine Größe zwischen ^l /₁₀₀ und ^l /₁₀ wobei l die auf Luft umgerechnete op­ tische Weglänge entlang der optischen Achse zwischen der Strahlteileroberfläche und der Oberfläche der zugehörigen Sensoranordnung (11₁, 11₂) ist.

3. Strahlteiler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die transmittierenden und reflektierenden Be­ reiche Streifenform haben und abwechselnd parallel neben­ einander liegen.

4. Strahlteiler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Strahlengang des an der er­ sten Strahlteilerfläche (9₁; 19₁; 29₁) reflektierten Strahls eine zweite Strahlteilerfläche (9₂; 19₂; 29₂) mit einer Vielzahl transmittierender und/oder reflektierender Bereiche endlicher Größe sowie nachfolgend im Strahlengang des an der zweiten Strahlteilerfläche durchgelassenen Strahls eine totalreflektierende Spiegelfläche (9₃; 19₃; 29₃) vorgesehen sind, wobei die Strahlteilerflä­ chen und die Spiegelfläche parallel zueinander angeordnet sind, sowie eine dritte Sensoranordnung (11₃) vorgesehen ist, und daß der von der ersten Strahlteilerfläche durchgelassene Strahl (10₁) auf die erste Sensoranordnung, der von der zweiten Strahltei­ lerfläche reflektierte Strahl (10₂) auf die zweite Sensor­ anordnung und der von der Spiegelfläche reflek­ tierte Strahl (10₃) auf die dritte Sensoranordnung fällt.