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Vorrichtung zum mit wahlweise einstellbarer Vergrößerung erfolgenden
Abbilden eines Bildes Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum mit wahlweise
einstellbarer Vergrößerung erfolgenden Abbilden eines beleuchteten, in einer festliegenden
Gegenstandsebene befindlichen Bildes auf einer festliegenden Bildebene mit einem
im Strahlengang zwischen Gegenstandsebene und Bildebene bewegbar angeordneten Projektionsobjektiv
und mit zwei im Strahlengang zum Beibehalten der Scharfeinstellung beim Verändern
der Vergrößerung synchron mit dem Projektionsobjektiv verstellbar angeordneten Reflektoren.
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Eine Vorrichtung der obengenannten Art ist bekannt. Die bekannte Vorrichtung
ist als Mikrofilmlesegerät ausgebildet, bei dem in einer Station das auf einem Mikrofilm
befindliche Bild beleuchtet und längs eines Strahlenganges auf der Bildebene abgebildet
wird. Im Strahlengang sind ein bewegbar angeordnetes Projektionsobjektiv sowie verstellbare
Reflektoren in Form von Spiegeln angeordnet. Das Verstellen des Projektionsobjektivs
und der Spiegel erfolgt bei der bekannten Vorrichtung durch Riemen-bzw. Kettentriebe.
Das Projektionsobjektiv weist zu diesem Zweck am Außenrand seiner Fassung eine eine
Riemenscheibe bildende Vertiefung auf. Diese Riemenscheibe ist von einem Riemen
umschlungen, der dazu dient, das Objektiv, das in einer Gewindefassung sitzt, zu
drehen. Durch dieses Gewinde entsteht bei Drehung eine Verschiebebewegung des Objektivs.
Der Riemen wird über eine Kette mittels eines von der Bedienungsperson manuell an.treibbaren
Handrades angetrieben. Auf der Welle des Handrades sitzt außerdem ein Kettenrad,
das eine Kette antreibt, die als Schleppkette zum Bewegen eines Spiegels dient.
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Die bekannte Vorrichtung weist Nachteile auf. ; Ein schwerwiegender
Nachteil besteht darin, daß durch die Riemen- und Kettentriebe weder das Projektionsobjektiv
noch die Spiegel mit genügender Genauigkeit eingestellt werden können. Der Schlupf
im Riementrieb und das Spiel in den langen Ketten- , trieben ist so groß, daß die
bekannte Vorrichtung als äußerst ungenau bezeichnet werden muß. Die Ungenauigkeit
der bekannten Vorrichtung ist derart, daß für das Projektionsobjektiv eine gesonderte
Feineinstelleinrichtung vorgesehen werden mußte, um die beim Ändern der Vergrößerung
auftretenden Schärfenfehler zu korrigieren.
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Die Anordnung des Projektionsobjektivs in einer Gewindefassung gestattet
praktisch nur eine Verschiebung des Objektivs um eine verhältnismäßig ; kurze Wegstrecke.
Bei Mikrofilmlesegeräten, wo mit außerordentlich hohen Vergrößerungen gearbeitet
wird, wo demgemäß das Projektionsobjektiv sehr nahe der Ebene des Mikrofilmstreifens
angeordnet ist und dementsprechend nur um eine kurze Wegstrecke bewegt zu werden
braucht, kann eine derartige Anordnung unter Umständen beschränkt brauchbar sein.
Soll jedoch, wie dies beispielsweise bei Kopiergeräten der Fall ist, mit geringerer
Vergrößerung gearbeitet werden oder ein Original gar ohne Vergrößerung in Originalgröße
auf dem die Bildebene bildenden Kopiermaterial abgebildet werden, dann muß das Objektiv
von der Gegenstandsebene viel weiter entfernt angeordnet werden. Es muß, wenn, wie
dies beispielsweise bei Kopiergeräten der Fall ist, der Abbildungsmaßstab ungefähr
zwischen 1: 1 und 1:2,2 verändert werden soll, um viel größere Wegstrecken bewegt
werden, als dies bei der bekannten Vorrichtung der Fall ist, wo das Objektiv der
Gegenstandsebene eng benachbart angeordnet ist und wo mit sehr hoher Vergrößerung
gearbeitet wird. Für eine Verwendung als Kopiergerät ist das bekannte System daher
ungeeignet. Es eignet sich lediglich, wenn man die Schärfenfehler, die beim Verändern
der Vergrößerung durch mechanisches Spiel auftreten, in Kauf nimmt, für eine Verwendung
als Mikrofilmlesegerät.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,
eine Vorrichtung der obengenannten Art zu schaffen, bei der Schärfenfehler beim
Wechseln der Vergrößerung im wesentlichen völlig vermieden sind. Die erfindungsgemäße
Vorrichtung soll insbesondere auch für eine Verwendung als fotographische Kopiervorrichtung
geeignet sein, d. h., es sollen auch kleine Vergrößerungen, so daß sich beispielsweise
Abbildungsmaßstäbe im Verhältnis von ungefähr 1 : 1 bis 1: 2,2 ergeben, möglich
sein.
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Gemäß der Erfindung ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Projektionsobjektiv
im Strahlengang zwischen den beiden Reflektoren angeordnet ist und daß die Ref(ekto:ren
und das Objektiv in einer die Verstellung ihrer Abstände zueinander ermöglichenden
teleskopartigen Halterung gelagert sind. Dadurch wird eine Vorrichtung geschaffen,
bei der bei größtmöglichen Verschiebungsstrecken ein äußerst genaues Instellungbringen
der Reflektoren des Projektionsobjektivs gewährleistet ist. Es ergibt sich daher
eine äußerste Schärfengenauigkeit, die nachträgliche Feineinstellungen überflüssig
macht.
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Besonders günstige Verhältnisse ergeben sich, wenn gemäß einer vorteilhaften
Ausführungsform der Erfindung die Reflektoren an den beiden Enden der teleskopartigen
Halterung angeordnet sind, die um das eine Ende schwenkbar gelagert ist, und wenn
zum Verstellen der Abstände zwischen den Reflektoren und dem Objektiv sowie der
Winkel der in der Halterung drehbar gelagerten Reflektoren mit Führungsflächen zusammenwirkende
Nocken vorgesehen sind. Es ergibt sich hierbei die äußerst vorteilhafte Möglichkeit,
die Führungsflächen so anzuordnen, daß die synchrone Verstellung aller optischen
Elemente beim Verschwenken der an einem Ende schwenkbar gelagerten teleskopartigen
Halterung erfolgt. Es ergibt sich dadurch äußerst einfache und bequeme Bedienbarkeit
der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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Die Erfindung ist in der folgenden Beschreibung eines in den Zeichnungen
dargestellten Ausführungsbeispieles im einzelnen erläutert. Es zeigt F i g. 1 eine
schematische Darstellung des optischen Systems nach der Erfindung, F i g. 2 eine
Seitenansicht des in eine photographische Kopiervorrichtung eingebauten optischen
Systems nach der Erfindung, teilweise im Schnitt, F i g. 3 eine vergrößerte Ansicht
der Antriebseinrichtung für das optische System, F i g. 4 eine Draufsicht des optischen
Systems nach F i g. 2, wobei die einzelnen Konstruktionsteile sich in einer Stellung
befinden, in der die größte Verkleinerung des projizierten Bildes erzielt wird,
F i g. 5 einen Schnitt nach dor Linie 7-7 in F i g. 4, F i g. 6 eine von der Linie
8-8 in F i g. 2 gesehene Ansicht des in eine Kopiervorrichtung eingebauten optischen
Systems.
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In F i g. 1 ist der Abschnitt eines am Umfang einer Fihutransportwalze
83 anliegenden Filmes F, auf welchem das Bild der Vorlage D in der Belichtungs-
i Station exponiert wird, mit E bezeichnet. Dieser Buchstabe bezeichnet auch die
Belichtungsstation. Die Bildfläche der Vorlage D, die aufgenommen werden soll, befindet
sich über einer Öffnung P, die in einer Platte 141 vorhanden ist. Der Buchstabe
P i bezeichnet also die Aufnahmestation. Mit 143 ist eine Feder bezeichnet, die
dazu dient, die VorlageD flach an der Platte 141 über der ®fEnung P zu halten. Eine
Kartenträgerrolle 145 wird synchron mit der Bewegung der Vorlagen in die Aufnahmestation
gedreht, um die vordere Kante der Vorlage an der Belichtungsöffnung der Platte 141
vorbeizutragen. Auf diese Weise verhindert die Rolle 145, daß die Vorlagen, z. B.
Karten, in die Öffnung P fallen. Eine Blitzlampe 147 leuchtet synchron beim Eintritt
einer jeden Vorlage in die Belichtungsstation auf, wo das Bild der vorbestimmten
Bildfläche einer jeden belichteten Bildfläche über einen ersten Spiegel
151
durch ein Projektionsobjektiv 153 auf einen zweiten Spiegel
155 und von diesem auf den unbelichteten Abschnitt des Filmes F in der Belichtungsstation
E geworfen wird.
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Der speziell verwendete Mechanismus, durch den die Lampe 147 angeschaltet
wird und die Kartenträgerrolle synchron mit der Bewegung jeder in die Aufnahmestation
eingeführten Vorlage gedreht wird, ist bekannt und braucht daher nicht weiter beschrieben
zu werden. Ein Schirm und Reflektor 157 richtet das von der Blitzlampe 147 ausgestrahlte
Licht in bekannter Weise auf die Vorlage D in der Öffnung P.
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Um die Bildfläche der Vorlage D in einer jeden von vielen möglichen
Vergrößerungen photographieren zu können, ist ein neues System koordinierter Spiegel-
und Objektivbewegungen vorgesehen. Das optische System projiziert gemäß F i g. 1
in der durch ausgezogene Linien gezeigten Lage ein Bild kleinster Größe (für das
System) auf die BelichtungsstationE. Wenn die optischen Elemente in die in F i g.
1 durch die strichpunktierten Linien angedeutete Lage gebracht werden, besitzt das
auf die Belichtungsstation E projizierte Bild eine maximale Größe. Das auf die Belichtungsstation
E projizierte Bild. wird bei allen Vergrößerungen scharf gehalten.
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In F i g. 2 sind die Elemente des in einem Gehäuse 1® eingebauten
optischen Systems, d. h. der erste Spiegel 151, das Projektionsobjektiv 153 und
der zweite Spiegel 155, in einer Lage dargestellt, die der ausgezogenen Linie in
F i g. 1 entspricht. Der erste Spiegel 151 sitzt auf einem Spiegelträger 159, der
wiederum um eine Welle 161 schwenkbar am unteren Ende eines teleskopartigen Objektivträgers
angeordnet ist, der zwei innere Teleskopstangen 163 und 163' aufweist, die in zwei
äußeren Teleskopstangen 165 bzw. 165' verschiebbar sind (F i g. 1 und 6).
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Mit 171 und 171' sind Rollen bezeichnet, die drehbar an den Enden
der Welle 161 angeordnet sind und mit Brennweitensteuerkurvenplatten 173 und 173'
im Eingriff stehen. Die Kurvenplatten 173 und 173' steuern die teleskopartige Bewegung
der Stangen 163 und 163' in den Stangen 165, 165', wenn der erste Spiegel 151 zur
Öffnung P der Aufnahmestation oder von dieser weg bewegt wird. Mit 175 ist ein Arm
bezeichnet, welcher fest am Spiegelträger 159 angeordnet ist und eine Rolle 177
zum Zusammenwirken mit einer Kurvenplatte 179 für den ersten Spiegel trägt. Die
Aufgabe der Spiegelkurve 179 besteht darin, den Spiegel 151 um die Achse der Welle
161 zu drehen, so daß der Spiegel in Winkelbeziehung zur Aufnahmestation gehalten
wird, um das Bild einer belichteten Vorlage durch das Projektionsobjektiv 153, ohne
Rücksicht auf die Lage des Spiegels, wenn dieser sich in der Vorrichtung auf- oder
abwärts bewegt, zu reflektieren. Das Objektiv 153 sitzt in einem längs den Stangen
165 und 165' verschiebbaren Schlitten 181, welcher neben dem Objektiv 153 Buchsen
183 und 183' trägt. Die
Buchse 183 trägt an einem Arm 185
eine Rolle 187, die in die Führungsmut einer Führungsplatte 189 eingreift. Die Aufgabe
der Führungsplatte besteht darin, das Objektiv 153 längs der Stangen 165, 165' zum
Spiegel 1.51 und von diesem fort zu bewegen, wenn der Spiegel in der Vorrichtung
auf und ab verstellt wird. An der Buchse 183 sitzt eine Kurvenplatte 191.
für den zweiten Spiegel, deren Wirkungsweise später beschrieben werden wird. Der
zweite Spiegel 155 sitzt auf einem Spiegelträger 193, der mittels einer Welle 195,
1.95' drehbar mit einem oberen Lagerbock 197 und den Teleskopstangen 165, 165' verbunden
ist. Die Welle 195, 195' besitzt an ihren entgegengesetzten Enden Rollen 211, 211',
die in die Nuten von Seitenplatten 213, 213' eingreifen.
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Ein Sp,iegeleinstellarm 215 ist um die Welle 195 frei drehbar und
am Spiegelträger 1.93 festgemacht. Infolgedessen kann die Winkellage des Spiegels
155 durch eine vertikale Einstellschraube 217 eingestellt werden. Ein diese Schraube
tragender Tastarm 219 ist um eine Nabe 220 des Spiegelträgers 193 drehbar angeordnet
und trägt eine Tastrolle 221, die längs der Kurve der Kurvenplatte 191 bewegbar
ist, um dadurch eine Drehung des zweiten Spiegels 155 durch die Anlage der Schraube
217 am Einstellarm 215 zu bewirken, wenn das Projektionsobjektiv 153 seine Lage
bezüglich des zweiten Spiegels ändert. Eine Feder 223, die zwischen den Tastarm
219 und den Spiegeleinstellarm 215 geschaltet ist, hält den Spiegeleinstellarm im
Eingriff mit der vertikalen Einstellschraube 217. Die Seitenplatten 213, 213' sind
auf dem Rahmen 10 der Vorrichtung befestigt und durch eine Stange 225 miteinander
verbunden. Schlittenrückholfedern 227, von denen nur eine gezeigt ist, sind zwischen
den Rahmen 10 und den Lagerbock 197 des zweiten Spiegels geschaltet, wodurch sie
den Spiegel 155 und die Teleskopstamgen 165, 165' in Richtung zur Filmantriebsrolle
83 ziehen. Zwei Entfernungseinstellkurvenplatten 231, 231' sind ebenfalls in der
Vorrichtung am Rahmen 10 montiert. Rollen 233, 233', die nahe den Enden der Teleskopstangen
1.65, 165' an Ringen 234, 234' drehbar gelagert sind, kommen in Eingriff mit den
Kurven der Kurvenplatten 231, 231' und steuern dadurch die Lage des zweiten Spiegels
bezüglich der Seitenscheiben 213, 213'.
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Im folgenden wird der Bewegungsmechanismus der Elemente des optischen
Systems in der durch die verschiedenem Kurven bestimmten Bahn beschrieben. Auf der
Welle 161 sitzt drehbar ein Gabelkopf 235, der an der der Welle gegenüberliegenden
Seite eine Schraube 237 aufweist, die in die Gewindebohrung einer Mutter 239 eingreift,
welche wiederum, wie aus F i g. 3 ersichtlich ist, in eine Hülse 241 eingeschraubt
ist. Die Hülse 241 wird in ; einem Auge 242, einem Teil des Rahmens 10, mittels
einer Mutter 243 und einer Konterscheibe 245 gehalten und ist im Auge mittels eines
Kugellagers drehbar gelagert. An der Außenseite der Hülse sitzt ein Schneckenrad
249, das im Eingriff mit einer i Schnecke 251 steht, welche auf einer von einem
Elektromotor über einen Riemen 257 und eine Riemenscheibe 259 angetriebenen Welle
253 sitzt. Infolge Drehung des Rades 249 durch den Motor 255 wird die Schraube 237
bezüglich der Mutter 239 bewegt, wodurch der erste Spiegel 151 und die anderen
optischen Elemente innerhalb der Vorrichtung in Abhängigkeit vom Drehsinn des Motors
gehoben oder gesenkt werden. Die Kurven, die die Lage der optischen Elemente des
beschriebenen optischen Systems steuern, werden so ausgewählt, daß die von der Vorlage
in die Belichtungsstation projizierte Abbildung unabhängig von der Vergrößerung
des Bildes, die in gewissen vorbestimmten Grenzen verändert werden kann, scharf
bleibt. Die Stromzuführung zum Motor 255 und der Drehsinn, mit dem der Riemen 257
angetrieben wird, können auf bekannte Weise durch ein elektrisches Schaltmittel
oder einen Schalter, die nicht gezeigt sind und an einem geeigneten Ort in der Vorrichtung
angeordnet sind, gesteuert werden. Das Gehäuse 10 ist so ausgebildet, daß von außen
kein Licht auf den lichtempfindlichen Film F bei seiner Bewegung durch die Belichtungsstation
E fallen kann.
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Zur weiteren Erleichterung des Verständnisses der Erfindung sei im
folgenden die Bewegung der optischen Elemente des optischen Systems für den Fall
beschrieben, daß die Vergrößerung erhöht werden soll. Zunächst wird der Schalter
des Stromkreises für den Motor 255 geschlossen, so daß der Motor 255 die Schraube
237 in einer Richtung antreibt, daß der Gabelkopf 235 innerhalb der Vorrichtung
gehoben wird. Die Winkelstellung des Spiegels 151 gegenüber der Aufnahmestation
wird durch die Kurvenplatte 179 verändert, d. h., der Spiegel 151 wird im Uhrzeigersinn,
wie aus F i g. 2 hervorgeht, um die Achse der Welle 161 gedreht, wenn der Spiegel
bezüglich der Aufnahmestation gehoben wird. Der Spiegel 151 wird infolge
der teleskopartigen Bewegung der Stangen 163, 163' in die Stangen 165, 165', die
durch die Kurvenplatten 173,173' bewirkt wird, welche auf den Spiegel durch die
Rollen 171, 171' einwirken, bezüglich des Projektionsobjektivs verstellt. Das Objektiv
153 wird längs der Stangen 165,165' durch die Vergrößerungsführungsplatte189, die
Rolle 187 und den Arm 1.85 zum ersten Spiegel 151 bewegt. Der zweite Spiegel 155
bewegt sich durch den Eingriff der Rollen 233, 233' mit den Schärfeneinstellplatten
231, 231', welche die Rollen 211, 211' in der Nut der Seitenplatten 213, 213' niederdrücken,
von der Objektivlinse 153 weg. Die Verschiebung des Spiegels 155 bezüglich der Objektivlinse
153 bewirkt, daß der Spiegel um die Achse 195 infolge der Einwirkung der Rolle 221,
die sich längs der Kurvenplatte 191 des zweiten Spiegels bewegt, gedreht wird. Das
Ergebnis der Verschiebungen, die sämtlich gleichzeitig und synchron erfolgen, besteht
darin, daß die Größe des projizierten Bildes in der Aufnahmestation vergrößert wird,
während die Gesamtlänge des Weges des projizierten Bildes verkürzt wird, während
das projizierte Bild in der Belichtungsstation E scharf gehalten wird. Die Verschiebungen,
die auftreten, wenn die Vergrößerung des Systems verkleinert wird, sind zu den eben
beschriebenen umgekehrt, weshalb eine weitere Beschreibung nicht mehr erforderlich
ist.