DE2015308C3 - Beleuchtungseinrichtung zur Beleuchtung einer Vorlage in einem Kopiergerät - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinrichtung zur Beleuchtung einer Vorlage in einem Kopiergerät mit wenigstens zwei zueinander parallel und spiegelbildlich gegenüberliegend angeordneten Beleuchtungseinheiten, von denen eine jede eine langgestreckte Lichtquelle umfaßt, der ein diese teilweise umgebender, konkaver, spiegelnder erster Reflektor zugeordnet ist, an den sich ein ebener zweiter Reflektor anschließt, wobei von den Lichtquellen ausgehende Strahlen durch die Reflektoren auf die Vorlage reflektierbar sind.

Aus der US-PS 34 28 397 ist eine Beleuchtungseinrichtung der eingangs genannten Art bekannt. Bei dieser Beleuchtungseinrichtung ist für jede Lichtquelle je ein konkaver, spiegelnder Reflektor vorgesehen. Der größte Teil des von diesen Reflektoren reflektierten Lichtes fällt auf den jeweils gegenüberliegenden ebenen Reflektor, der das auffallende Licht diffus streut. Ein Teil des diffus gestreuten Lichtes gelangt auf die Vorlage, SO daß diese dadurch beleuchtet wird. Ein kleiner Teil des von den konkaven Reflektoren reflektierten Lichtes dient dazu, die Randbereiche der Vorlage stärker auszuleuchten, um die durch die Abbildungsoptik hervorgerufene Abdunklung der Randbereiche auszugleichen. Ein anderer kleiner Teil des von den konkaven Reflektoren reflektierten Lichtes gelangt direkt auf den aus Glas bestehenden Voriageträger, wobei jedoch die auf diesen auftreffenden Lichtstrahlen auf die diffus reflektierenden, ebenen Reflektoren reflektiert werden, um dann zur Beleuchtung der Vorlage beizutragen. Direkt von den Lichtquellen ausgehende Strahlen treffen nicht auf die Vorlage bzw. auf den Vorlagenträger auf.

Bei dieser Kopiervorrichtung soll das Problem, daß die Lichtstärke in der Bildebene aufgrund der Abbildung durch ein Abbildungssystem üblicherweise nicht

ίο gleichmäßig ist, dadurch behoben werden, daß die Ränder der Vorlage stärker ausgeleuchtet werden als die Mitte der Vorlage, indem Beleuchtungslampen mit derart ausgebildeten Reflektoren vorgesehen werden, daß auf die Vorlage praktisch kein Licht direkt von den iampen sondern nur von den Reflektoren fällt Nachteilig bei dieser bekannten Beleuchtungseinrichtung ist, daß der größte Teil des von den Lichtquellen ausgehenden Lichtes diffus reflektiert wird, bevor er auf die Vorlage auffällt, wodurch wenigstens 10% des Liclrtes verlorengehen. Das von den Lichtquellen abgestrahlte Licht wird deshalb nicht optimal für eine Beleuchtung der Vorlage ausgenutzt.

Aus dem DE-GM 13 63 842 ist eine Beleuchtungseinrichtung für episkopische Projektionsapparate bekannt, bei der langgestreckte Lichtquellen parallel und mit Abstand von den Begrenzungslinien einer Vorlagefläche angeordnet sind. Jede der Lichtquellen ist mit einem zylindrisch ausgebildeten Reflektor umgeben, an den sich ein weiterer reflektierender Abschnitt anschließt Dabei wird angestrebt, daß die Vorlagefläche gleichmäßig ausgeleuchet v/ird. Die Vorlagefläche wird sowohl von direkten als auch von an den Reflektoren reflektierten Lichtstrahlen der Lichtquelle beleuchtet Ein gewisser Anteil des von den Lichtquellen ausgehenden Lichtes trifft auf den Reflektor der gegenüberliegenden Lichtquelle auf und wird von diesem nur zu einem geringen Teil wiederum auf die Vorlagefläche gelenkt. Auch wird nur ein gewisser Teil des von der Lichtquelle auf den weiteren Teil des Reflektors fellenden Lichtes auf die Vorlagefläche gelenkt. Bei dieser bekannten Beleuchtungseinrichtung trifft ein gewisser Anteil des von den Lichtquellen ausgehenden Lichtes weder direkt noch nach Reflexion überhaupt auf die Vorlagefläche auf, so daß keine optimale Ausnutzung des von den Lichtquellen ausgehenden Lichtes zur Beleuchtung der Vorlagefläche gegeben ist.

Aus dem DE-GM 17 72 840 ist ein Lichtkasten bekannt, um lichtdurchlässige Vorlagen im Durchlicht beleuchten zu können. Als Beleuchtungseinrichtung zur

s-i Beleuchtung einer Vorlage in einem Kopiergerät ist dieser Lichtkasten überhaupt nicht geeignet.

Eine Beleuchtungseinrichtung zur Beleuchtung einer auf einer Auflagefläche angeordneten Vorlage zum Herstellen einer Fotokopie ist aus der CH-PS 4 58 069 bekannt. Die Beleuchtungseinrichtung umfaßt mehrere Lampen, die jeweils eine längliche Lichtquelle und einen Reflektor aufweisen. Die Lichtquelle ist in der Symmetrieebene der Lampe angeordnet. Der Reflektor ist so ausgebildet, daß seine beiden, auf verschiedenen Seiten der Symmetrieebene liegenden Hälften im Schnitt jeweils einem Parabelast entsprechen, Die gesamte Querschnittslinie stellt jedoch keine Parabel dar. Die Lampen können auch außerhalb von gedachten Ebenen, die senkrecht zu den Begrenzungslinien der Vorlagenflächen stehen, angeordnet sein. Diese Beleuchtungseinrichtung ermöglicht, die Vorlage so zu beleuchten, daß die Beleuchtungsstärke in der Mitte kleiner als im Randbereich ist, so daß dadurch einem Lichtstärkenabfall

nach dem cosMISesetz beim Durchtritt des Lichtes durch ein Abbildungsobjektiv Rechnung getragen werden kann. Die Reflektoren strahlen jedoch nur in einem eng begrenzten Winkelbereich Licht ab, das einer Kompensation des cos⁴-Gesetzes Rechnung trägt Der Abstrahiungswinkel der Beleuchtungseinrichtungen ist schließlich größer, so daß ein Großteil des Lichtes, der nicht zur Kompensation des cos^Gesetzes verwandt werden kann, veiiorengeht Die Herstellung der benötigten zylindrisch, parabolischen Reflektoren ist zudem technisch kompliziert

In dem DE-GM 18 92 938 wird eine Belichtungslampe für foto- und repoduktionstechnische Zwecke beschrieben, welche eine längliche Lichtquelle mit einem winkelförmigen Reflektor aufweist, die gemeinsam in einem Gehäuse untergebracht sind. Ein gegenüber dem Gehäuse verschwenkbarer, ebener, reflektierender Reflektor ermöglicht die Ausleuchtung eines zu fotografierenden Gegenstandes einzustellen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Beleuchtungseinrichtung der eingangs genannten Art, mit der eine durch die jeweiligen Abbildungsbedingungen bedingte ungleichmäßige Beleuchtungsstärke in der Bildebene vermieden wird, derart weiterzubilden, daß für die jeweils verwendeten Lichtquellen eine höhere Ausnutzung des zur Beleuchtung der Vorlage dienenden Lichtes ermöglicht wird, und daß die Beleuchtungseinrichtung auf einfache Weise herstellbar ist

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Beleuchtungseinheiten außerhalb von gedachten Ebenen, die senkrecht auf den Begrenzungslinien der Vorlageflächen stehen, angeordnet sind, daß der erste Reflektor ein Mantel eines Kreiszylinders ist, daß der zweite Reflektor spiegelnd ausgebildet ist, und daß sowohl von jeder Lichtquelle direkt ausgehende Strahlen wie auch von jedem zweiten Reflektor reflektierte Strahlen jeweils auf den gesamten Bereich zwischen diesen Begrenzungslinien der Vorlage auftreffen.

In vorteilhafter Weise werden bei der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung Lichtverluste, die durch eine diffuse Reflexion auftreten, dadurch vermieden, daß für die Reflektoren nur solche verwendet werden, die spiegelnd ausgebildet sind.

Mit der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung wird keine gleichförmige Beleuchtung der Vorlage erzielt. Vielmehr ist es so, daß an verschiedenen Stellen der Vorlage die Lichtintensitäten unterschiedlich sind. Es wird jedoch mit der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung bei der Abbildung der Vorlage mittels einer Abbildungsoptik in der Bildebene eine homogene oder gleichförmige Verteilung der Lichtstrahlen bewirkt. Durch die erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung wird also die Abhängigkeit der Beleuchtungsstärke von der Abbildungsoptik, z. B. der Intensitätsabfall durch die Abschattung der optischen Apertur der Abbildungsoptik und nach der vierten Potenz des Kosinusgesetzes kompensiert.

Ein weiterer Vorteil bei der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung besteht darin, daß die Reflektoren eine einfache Form aufweisen, so daß nur ein geringer Bearbeitungsaufwand, geringe Kosten und einfache Berechnungen erforderlich sind

Bei einer Weiterbildung der Erfindung besteht der zweite Reflektor aus mehreren ebenen Reflektoren, wobei jeweils zwei Reflektoren mit ihren Kanten aneinander anschließen und einen Winkel von weniger als 180° zueinander bilden.

Durch die Aufteilung des zweiten Reflektors in mehrere ebene Reflektoren kann die Ausnützung des von den Lichtquellen ausgesandten Lichtes in vorteilhafter Weise gesteigert werden.

Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ι sind in den Unteransprüchen angegeben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Schnittdarstellung eines in typischen elektrofotografischen Kopiergerätes mit seinen verschiedenen Arbeitsstationen, von denen eine die erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung aufweist,

Fig.2 eine schematische, perspektivische Darstellung eines Teiles der Beleuchtungseinrichtung nach der Erfindung,

Fig.? eine teilweise Draufsicht auf einen Teil der Beleuchtungseinrichtung und eines Vorlagenträgers und Fig.4 eite Schnittdarstellung' einer Seite der Beleuchtungseinrichtung.

Das in F i g. 1 gezeigte elektrofotographiuhe Kopiergerät, bei dem eine Beleuchtungseinrichtung nach der Erfindung verwendet wird, wird kurz beschrieben. Ein Lichtbild einer zu kopierenden Vorlage wird auf die sensitiviei re Oberfläche eines elektrofotographischen Aufzeichnungsmaterials projiziert, um ein latentes Ladungsbild zu erzeugen. Anschließend wird das Ladungsbild zu einem ihm entsprechenden Tonerbild entwickelt Das Tonerbild wird elektrostatisch auf ein jo Bildempfangsmaterial übertragen, auf dem es mit Hilfe einer Schmelzfixiereinrichtung fixiert werden kann, wodurch das Tonerbild dauerhaft auf dem Bildempfangsmaterial gebunden wird.

Bei dem dargestellten Kopiergerät wird eine zu kopierende Vorlage D auf einen lichtdurchlässigen Vorlagenträger gelegt, der fest mit einer Beleuchtungseinrichtung 10 in Fig. 1 im linken Teil des Kopiergerätes angeordnet ist Die auf dem Vorlagenträger liegende Vorlage wird, wie noch näher beschrieben wird, lichtbJ'tzartig beleuchtet, so daß dem Informationsinhalt der Vorlage entsprechende Lichtstrahlen erzeugt werden. Diese Lichtstrahlen 11 werden mit Hilfe einer Optik zur Belichtung des lichtempfindlichen Aufzeichnungsmaterials auf dieses in der Belichtungsstaticra A projiziert Das Aufzeichnungsmaterial ist dabei als ein flexibles fotoleitfähiges Band 12 ausgebildet, das auf einer Bandanordnung 13 umläuft.

Das Band ist gleitbar auf einer mit dem Geräterahmen verbundenen Führung gelagert, die das fotoleitfähige Bi -j in der durch den Pfeil angegebenen Richtung mit konstanter Geschwindigkeit antreibt. Während dieser Bewegung des Bandes werden die Lichtstrahlen der Vorlage auf das Aufzeichnungsmaterial aufgeblitzt. Die Bandfläche, auf die die Lichtstrahlen auftreffen, weist eine z. B. aus Selen gebildete fotoleitfähige Schicht auf einer elektrisch leitenden Unterlage auf, die vor ihrer Belichtung mit einer Koronaentladungseinrichtung sensitiviert wird.

Die Blitzbelichtung der Bandfläche mit dem Lichtbild feO entlädt die fctöleitfähige Schicht in den vom Licht getroffenen Bereichen, wodurch in bildmäßi^er Verteilung ein dem Lichtbild entsprechendes Ladungsbild zurückbleibt Bei der Weiterbewegung des Bandes gelangt das Ladungsbild durch eine Entwicklungsstation f>5 B, in der eine Entwicklungseinrichtung 14 angeordnet ist und in der sich das Band in einer Ebene bewegt. Die Entwicklungseinrichtung 14 umfaßt ein vertikales Förderband, das Entwicklerstoff zum oberen Teil des

Bandes 13 fördert, an dem der Entwicklerstoff ausgetragen und nach unten über das geneigte Band kaskadiert wird, um das Ladungsbild zu entwickeln. Beim Kaskadieren des Fntwicklerstoffes Ober das Aufzeichnungsmaterial werden in diesem enthaltene s Tonerteilchen auf der Bandfläche abgelagert, um ein Tonerbild zu erzeugen.

Das entwickelte Ladungsbild wird durch das Band zu einer Übertragungsstation C bewegt, an der ein Blatt Kopierpapier synchron zur Geschwindigkeit des sich ι ο bewegenden Bandes bewegt wird, damit das Tonerbild auf das Kopieblatt übertragen werden kann. In dieser Arbeitsstation ist eine Blatttransporteinrichtung 16 vorgesehen, die die Blätter von einer Blattzuführmechanik 18 an das Tonerbild auf dem Band in der is Übertragsstation C bringt Die Übertragung des Tonerbildes von der Fläche des bandförmigen Aussiehnungsmaterials auf die Kopieblätter wird mit einer Koronaentladungseinrichtung vorgenommen, die innerhalb der Blattfördereinrichtung an der Stelle angeord- net ist, an der das Kopieblatt das Band berührt

Nachdem das Kopieblatt von dem Band getrennt worden ist, gelangt es zu einer Schmelzfixiereinrichtung 20, in der das übertragene Tonerbild dauerhaft auf dem Kopieblatt fixiert wird. Nach der Fixierung wird die fertige Kopie an einer außerhalb des Kopiergerätes vorgesehenen Sammelstelle ausgegeben.

Zur Bewegung des Bandes 12 ist ein Antrieb vorgesehen, der das Band in Verbindung mit der zeitlich abgestimmten Blitzbelichtung antreibt, die Förderung und die Kaskadierung des Entwicklerstoffes bewirkt die Trennung und die Zuführung der Papierblätter durch die Übertragungsstation C und durch die Fixierstation hindurch in zeitlich aufeinanderfolgenden Weise ausführt um Kopien der Vorlage zu erzeugen.

Nähere Einzelheiten eines solchen Kopiergerätes sind der Patentanmeldung P 19 25 398.6 zu entnehmen.

Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung ist in den Fig.2 bis 4 im einzelnen dargestellt Die Beleuchtungseinrichtung *o dient dazu, eine diffus reflektierende Vorlage D zu beleuchten, so daß das mit einer Optik erzeugte Bild der zu kopierenden Vorlage eine Strahlungsgleichmäßigkeit von maximal ±5% hat Diese gleichmäßige Biidstrahlung wird durch vier längliche Lichtquellen Li, «s L₁, L₃ und Lt, und ihre zugehörigen Reflektoren R\, Ri, R₃ und A₄ erreicht die orthogonal zur Vorlage angeordnet sind. Die Anordnung ist so ausgelegt daß die Abhängigkeiten der Beleuchtungsstärke von der. Abbildungsoptik, z. R der Beleuchtungsstärkenabfall durch die Abschaltung der optischen Apertur des Linsensystems und nach der vierten Potenz des Kosinusgesetzes, kompensiert werden.

Jeder der vier linearen Lichtquellen, die als Xenonblitzlampen oder andere Gasentladungslampen kleinen Durchmessers ausgebildet sein können, ist ein halbzyündrischer Reflektor und mindestens ein ebener Reflektor zugeordnet Die radiometrischen Beziehungen der Reflektoren sind so gewählt daß von der auf dem Vorlagenträger liegenden Vorlage reflektiertes Licht auf die Bildebene projiziert wird, wobei das bestrahlte Bild eine nahezu gleichmäßige Beleuchtung zeigt

Wie in den F i g. 2 und 3 gezeigt, sind die Lampen Li, L₂, L₁, und jU längs der Seiten eines Rechtecks angeordnet das etwas größer als das durch die Vorlage D gegebene Rechteck ist Die inneren Kanten der Reflektoren R₁, Ri, R3 und Ra verlaufen parallel zu ihren entsprechenden Lichtquellen und sind ebenfalls in einem Rechteck angeordnet, dessen Innenkanten sich etwas außerhalb der Kanten der Vorlage befinden. Durch diese Anordnung werden die von jeder Lichtquelle ausgehenden Lichtstrahlen so gegen die Vorlage gerichtet, daß sie auf dieser unter unterschiedlichen Winkeln auftreffen, die kleiner als 90 Grad sind. Die Anordnung vermeidet daher ein direktes senkrechtes Auftreffen von Lichtstrahlen auf der Vorlage, wodurch eine extrem hohe Beleuchtungsstärke an den Kanten der Vorlage vermieden wird, die bei sich unmittelbar über den Lichtquellen befindenden Kanten auftreten würde.

Um eine homogene Beleuchtung mit minimaler Schwankung der Bildstrahlung der Vorlage zu erreichen und um die auf die Vorlage D abzustrahlende Lichtmenge nahezu optimal groß zu machen, ist die Beleuchtungseinrichtung mit den halbzylindrischen Reflektortlächen in Verbindung mit mindestens einer ebenen Reflektorfläche pro Lichtquelle versehen. Diese Reflektorflächen sind so ausgebildet, daß sie Licht auf die auszuleuchtende Vorlage richten, und so angeordnet, daß sich die auftreffenden Strahlen einer Lichtquelle und ihrer zugehörigen Reflektorflächen mit den auftreffenden Strahlen der gegenüberliegenden Lichtquelle und ihrer Reflektorflächen überlappen. Diese reflektierten Strahlen wirken mit den unmittelbar von den Lichtquellen abgegebenen Strahlen zusammen und ergeben eine gleichmäßige, homogene Beleuchtung der Fläche des fotoleitfähigen Aufzeichnungsmaterials.

Jeder der Reflektoren, von denen der Einfachheit halber nur der Reflektor R\ im einzelnen beschrieben wird, weist einen ersten Reflektor R. in Form eines Halbzylinders auf, dessen Achse gegenüber der Längsachse der Lichtquelle L\ parallel um etwa den Radius der Lichtquelle versetzt ist Die Fläche des ersten Reflektors R* die bei jeder dsr Bsieuchtungseinheiten der Beleuchtungseinrichtung vorgesehen ist bildet jeweils die innere Grenze der vier Beleuchtungseinheiten. Nach ihrem Zusammenbau bilden die Reflektoren eine öffnung, durch die die von der beleuchteten Vorlage abgestrahlten Lichtstrahlen auf eine Projektionsoptik gerichtet werden. Lichtstrahlen A\ und A₂ gehen in Fig.4 von der Lichtquelle L\ und von einem Lichtbündel A3 aus, das hinter der Lichtquelle von dem Reflektor /?, durch die Lichtquelle hindurch reflektiert wird. Die Lichtstrahlen A\ und A₂ gehen zur nächsten und am weitesten entfernten Kante der Vorlage D und geben die äußeren Grenzen des die Vorlage von der Lichtquelle L\ und dem Lichtbün4el A₃ aus beaufschlagenden Lichtes an. Da die Längsachse der Lichtquelle Li neben der Achse des zylindrischen Reflektors R₁ angeordnet ist wird zusätzlich Licht von diesem Reflektor reflektiert und auf die Vorlage gerichtet

Längs der äußeren Kante des ersten Reflektors R, ist ein zweiter Reflektor R_b in Form einer langgestreckten, ebenen Fläche vorgesehen, dessen innere Längskante mit der Kante des Reflektors R, verbunden und so ausgerichtet ist, daß einige Lichtstrahlen der Lichtquelle Li zwischen Linien B\ und B₂ auf die Vorlage reflektiert werden, die die nächste und am weitesten entfernt liegende Kante der Vorlage erreichen. Das auf den zweiten Reflektor Rb fallende und auf die Vorlage gerichtete Licht würde im Falle des Fehlens dieser Fläche verlorengehen. Der Lichtstrahl B₂ kann sehr nahe dem Lichtstrahl A₂ liegen, um das an der Verbindung der beiden Reflektoren R, und Rb

verlorengehende Licht so gering wie möglich zu halten. Der Lichtstrahl B₁ und sein zugehöriger ursprünglicher Lichtstrahl zwischen Lichtquelle und Reflektor wurde lediglich aus Überiichtlichkeitsgründen in einem Punkt eingezeichnet, der von der Verbindung der Reflektoren R, und Rb relativ weit entfernt ist. Das bei Benutzung der Reflektoren R, und Rb allein verlorene Licht besteht lediglich in dem sehr schmalen Bündel, das auf diese Verbindung fällt, das jedoch so klein ist, daß es hier nicht eingezeichnet werden konnte.

Um die Gleichmäßigkeit der Beleuchtung der Beleuchtungseinrichtung in der Bildebene zu verbessern,'die sich bei dem in F i g. 1 gezeigten Kopiergerät in der Belichtungsstation A befindet, ist ein weiterer länglicher ebener Reflektor R_c vorgesehen, dessen eine Längskante mit der äußeren Längskante des zweiten Reflektors Λ* verbunden ist. Der Reflektor ^reflektiert nochmals zusätzliches Licht von der Lichtquelle Li auf die Vorlage, das sonst verloren ginge. Die Ebene des Reflektors R_c ist gegenüber derjenigen des Reflektors Rb in einem solchen Winkel angeordnet, daß die von der Lichtquelle L\ und vom Lichtbündel C₃ unmittelbar hinter der Lichtquelle auf sie fallenden Lichtstrahlen reflektiert und längs der Linie Q und Cj abgestrahlt werden. Diese Linien geben die Grenzen an, innerhalb der das Licht von dem Reflektor R_cd\t Vorlage erreicht. Wie bei der Verbindung der Reflektoren R, und Rb ist der in F i g. 1 gezeigte Lichtstrahl Ci wegen der besseren Übersichtlichkeit etwas entfernt von der Verbindungsstelle der Reflektoren Rb und R_c gezeigt. Tatsächlich wird uer Lichtstrahl Ci sehr viel näher an die Verbindung heranrücken, um damit den durch diese Verbindung bedingten Lichtverlust so klein wie möglich zu halten.

Der Wirkungsgrad der Beleuchtungseinrichtung kann weiter gesteigert werden, wenn ein dritter länglicher, ebener Reflektor Ra vorgesehen ist dessen innere Längskante mit der äußeren Kante des Reflektors R_c unter einem solchen Winkel verbunden ist, daß zusätzliches Licht der Lichtquelle L\ auf die Vorlage gerichtet wird. Der Reflektor Rd ist so angeordnet, daß von der Lichtquelle Li und von dem unmittelbar hinter der Lichtquelle liegenden Lichtbündel D₃ ihn erreichendes Licht zwischen den Lichtstrahlen D\ und Di die Vorlage trifft Diese Lichtstrahlen bilden die Grenzen des von dem Reflektor Rd die Vorlage erreichenden Lichtes. Wie bei den anderen Verbindungen ist auch hier der Lichtstrahl Di von der Verbindungsstelle R_d— R_c weiter entfernt eingezeichnet, als es den tatsächlichen Verhältnissen entspricht. Die Winkel zwischen den Ebenen der Reflektoren R₀, R_c und Rd betragen zueinander weniger als 180 Grad.

Beim praktischen Einsatz der Beleuchtungseinrichtung entstehen nur vernachlässigbare Lichtverluste infolge der länglichen Verbindungsstellen zwischen den Reflektoren. Die Lichtbündel A₃, B₃, G und D₃ sind in F i g. 4 in Obereinstimmung mit ihren entsprechenden, die auszuleuchtende Vorlage erreichenden Lichtstrahlen eingetragen. In der Zeichnung sind merkliche Zwischenräume zwischen den Lichtbündeln gezeigt, die Lichtverluste darstellen würden. Tatsächlich treffen die Lichtstrahlen sehr viel dichter gegenüber den erwähnten Verbindungen auf, so daß die Öffnungswinkel der Lichtbündel größer und damit die Zwischenräume zwischen ihnen kleiner werden, so daß diese zu vernachlässigen sind. Die Brertenabmessungen der Reflektoren R_k R_c und Äjsind so gewählt, daß die den Kanten am nächsten liegenden Teile der Flächen nicht mehr und nicht weniger als eine Lichtreflexion auf die Kanten der Vorlage bewirken. Auf diese Weise tritt ein minimaler Verlust des auf die Reflektoren gerichteten Lichtes auf.

Aus F i g. 2 wird in Verbindung mit der vorstehenden Beschreibung klar, daß jede der Lichtquellen Li, L2, Lj und Lt sieben Bilder erzeugt, die teilweise real und teilweise virtuell sind und als Lichtquellen dienen. Wird wieder die Lichtquelle Li als Beispiel für die Arbeitsweise aller Lichtquellen gewählt, so sind die sieben Bilder der Lichtquelle etwa an den in F i g. 2 gezeigten Stellen angeordnet. Mit einer etwas außerhalb der Achse des zylindrischen Reflektors angeordneten Längsachse der Lichtquelle entsteht ein erstes reales Bild Li¹ der Lichtquelle durch innere Reflexion an der Fläche R„. Die Lichtquelle Li und ihr Bild Li¹ dienen als Lichtquellen für den Reflektor Rb, der die virtuellen Bilder Li^a und L\^u erzeugt. Durch Reflexion an dem Reflektor R_c be-,„;,u„ a;~ 1 ;„>,·»..»ii«_n / .,~a ;k_ 0:1,1 / 1 ~..η~.Λ~~, a:„ •Til ^H UIt. UVlU^UbIlVIl U| UHU Uli t>IIVJ Lj\ UUUVIUVIIIUIV.

virtuellen Bilder Li⁶ und Li¹⁶. In ähnlicher Weise erzeugt der Reflektor R_d virtuelle Bilder Li^c und Li^lcder Lichtquelle Li und ihres Bilds Li¹. Jedes der sieben Bilder dient als eine die Vorlage D beleuchtende Lichtquelle, wodurch der Wirkungsgrad der Beleuchtungseinrichtung optimal wird.

Aus der vorstehenden Beschreibung geht hervor, daß die Reflektoren R* Rb, Ä_cund Rd eine Reflexion der von der Lichtquelle Li ausgehenden Lichtstrahlen zwischen den beiden äußeren Kanten der Vorlage D in einer überlappenden Weise bewirken. Das heißt, das von dem Reflektor R, reflektierte Licht fällt beginnend mit dem auf die nächstliegende Kante der Vorlage fallenden Lichtstrahl A_x über die ganze Vorlage bis zum auf die andere Kante der Vorlage fallenden Lichtstrahl Aj. Das von den ebenen Reflektoren Rb, Rc und Rd reflektierte Licht wird zwischen den Lichtstrahlen B], B₂; Ci, Ci und Du D₁ auf die Vorlage D gerichtet.

Ähnlich wirkt der Reflektor Ri bei der Reflexion des von der Lichtquelle Li stammenden Lichtes auf die Vorlage D. Die so reflektierten Lichtstrahlen überlappen mit den von den Reflektorflächen des Reflektors Ri reflektierten Strahlen. In ähnlicher Weise wird auch das Licht der Lichtquellen L₃ und L·, von den Reflektoren R₃ und Rj, mit sich überlappenden Lichtstrahlen auf die Vorlage Dgerichtet

Die vier rechtwinklig angeordneten Lichtquellen, die außerhalb der Kanten der zu beleuchtenden Vorlage angeordnet sind, und besonders die speziell ausgebildeten Reflektorflächen jedes der Reflektoren und ihre relatve Lage zueinander bewirken die Beleuchtung der Vorl .ge in einer solchen Weise, daß die Bestrahlung der Vorlage nach cos-⁴ oder anders kreisförmig symmetrisch zum Mittelpunkt der Fläche des Originals auftritt Aus der Anordnung der Reflektorflächen wird klar, daß die Beleuchtungseinrichtung 10 einen sehr großen Teil der von den Lichtquellen abgegebenen Lichtstrahlen wirksam ausnutzt, so daß nur ein durch Reflexionsverluste hinter den Lichtquellen selbst bedingter Strahlungsverlust auftritt Aus dem vorstehenden ist zu erkennen, daß die Anordnung der Lampen eine cos—·-Beleuchtungsstärke bewirkt Durch Einbau der gezeigten ebenen Reflektoren Rb, Rc und Rd für jede der Lichtquellen wird das resultierende Beleuchtungsstärkenprofil für eine zu beleuchtende Vorlage in ein symmetrisches Profil geändert Durch die Anordnung von Lichtquellen und Reflektoren, die nur einfache Formen haben, die wenig Bearbeitungsaufwand, geringe Kosten und nur einfache Berechnungen erfordern, kann

eine optimale Beleuchtung erreicht werden. Jeder der Reflektoren ist nur aus einer zylindrischen und einer oder mehreren ebenen Flächen anstelle komplizierter Flächen, wie Ellipsen, Spiralen oder Kombinationen aus diesen, aufgebaut.

Jede der Lichtquellen Li, La, Li und La ist mit einer geeigneten elektrischen Speiseschaltung verbunden, die für das in ri g. 1 gezeigte Kopiergerät z. B. als Blitzlichtkreis ausgebildet ist, der die Lampen für eine kurze Zeitdauer von z. B. 100 Mikrosekunden einschaltet. Diese kurze Zeit reicht für die Btitzbelichtung der lichtempfindlichen Schicht des Bandes 12 mit der zu kopierenden Vorlage Daus.

Die von der Vorlage ausgehenden Lichtstrahlen werden während der Beleuchtung der Vorlage auf eine geeignete Abbildungsoptik 30 gelenkt. Einzelheiten der Optik und der Spiegel 32 sowie ihres Gehäuses und ihrer Halterung sind zum Verständnis der Erfindung nicht erförderlich. Weitere Einzelheiten sind sber der Offenlegungsschrift 19 23 683 zu entnehmen.

Die Beleuchtungseinrichtung ist zur Erzeugung von Lichtbildern von Vorlagen geeignet, die seitlich aufeinanderfolgend z. B. auf ein Selenband 12 abgebildet werden sollen, das sich wie bei dem gezeigten Kopiergerät in kontinuierlicher Bewegung befindet. Das Lichtbild einer zu kopierenden Vorlage wird dabei aus einem Gehäuse der Beleuchtungseinrichtung heraus durch eine geeignete rechteckige Öffnung hindurch auf das Selenband projiziert. Das Gehäuse kann als Lichtabschirmung für das Selenband wirken, damit kein Streulicht auf das Selenband gelangt.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

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25

30

35

40

45

50

55

60

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Claims (4)

Patentansprüche:

1. Beleuchtungseinrichtung zur Beleuchtung einer Vorlage in einem Kopiergerät mit wenigstens zwei zueinander parallel und spiegelbildlich gegenüberliegend angeordneten Beleuchtungseinheiten, von denen eine jede eine langgestreckte Lichtquelle umfaßt, der ein diese teilweise umgebender konkaver, spiegelnder erster Reflektor zugeordnet ist, an den sich ein ebener zweiter Reflektor anschließt, wobei von den Lichtquellen ausgehende Strahlen durch die Reflektoren auf die Vorlage reflektierbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Beleuchtungseinheiten (L₃, Ri; Li, R2) außerhalb von gedachten Ebenen, die senkrecht auf den Begrenzungslinien der Vorlageflächen (D) stehen, angeordnet sinH, daß der erste Reflektor (R₃) ein Teil der Mante · äche eines Kreiszyünders ist, daß der zweite Reflektor (Rb) spiegelrad ausgebildet ist, und daß sowohl von jeder Lichtquelle (L_h Ly) direkt ausgehende Strahlen wie auch von jedem zweiten (Rb) Reflektor reflektierte Strahlen jeweils auf den gesamten Bereich zwischen diesen Begrenzungslinien der Vorlage (D) auftreffen.

2. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der .zweite Reflektor (Rb) tangential an den ersten Reflektor (R₁) anschließt.

3. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Reflektor aus mehrerer« ebenen Reflektoren (Rb, Rc Rd) besteht, wobei jeweils zwei Reflektoren (Rb, R_c; Ra Rd) mit ihren Ksnten aneinander abschließen und einen Winkel von weniger als 130° zueinander bilden.

4. Beleuchtungseinrichtung η .eh einem der An-Sprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwei weitere gleich ausgebildete Beleuchtungseinheiten vorgesehen sind, die zu den beiden anderen senkrecht angeordnet sind.