DE2347622A1 - Optische einrichtung mit einer abbildungsanordnung fuer mehrere vergroesserungseinstellungen, insbesondere fuer eine xerographische kopiermaschine - Google Patents

Description

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RAIiK XEROX LIMITED

Rank Xerox House, 358 Euston Road, London, K.W.1., England

Optische Einrichtung mit einer Abbildungsanordnung für mehrere Vergrößerungseinatellungen, insbesondere für eine xerographische

Kopiermaschine.

Die Erfindung bezieht sich auf eine optische Einrichtung, die eine Abbildungsanordnung umfaßt, welche eine Abbildung eines beleuchteten Objektes auf eine Bildebene projiziert und mehrere Vergrößerungseinstellungen hat, in welchen der Einfallwinkel der Bildstrahlen auf die Bildebene sich in Abhängigkeit vom Vergrößerungsmaßstab ändert, sowie eine zwischen der Abbildungsan— Ordnung und der Bildebene angebrachte Schlitzblende₀ Eine solche Einrichtung findet bevorzugt, aber nicht ausschließlich, Anwendung bei xerographischen Kopiermaschinen, die eine V/ahl des Vergrößerungsmaßstabes bieteiu

Xerographische Kopiermaschinen mit mehreren Vergrößerungsmaßstäben sind bereits im Gebrauch» Solche Maschinen verwenden in der

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charakteristischen Ausführung eine xerographische Trommel, die sich durch eine Reihe von Bearbeitungsstationen drehte Eine Form einer optischen Einrichtung für solche Maschinen umfaßt .: einen Tisch, auf den ein zu kopierendes Original gelegt wird. Der Tisch ist durchsichtig und ein Lampensatz beleuchtet das Original, so daß das davon reflektierte Licht durch eine Abbildungsanordnung fälltο Diese enthält einen Abtastspiegel, der in Verbindung mit einer Linse in der Abbildungsanordnung ein fließendes Bild projiziert, das mit der Drehung der Trommel synchronisiert ist. Im allgemeinen ist der Abtastspiegel abgef3ehen von seiner Abtastbewegung um eine Schwenkachse fixiert. Bei einer Maschine mit wählbarem Vergrößerungsaaßstab ist es daher Üblich, die Linse der Abbildungsanordnung entlang dem Lichtweg zwischen dem Abtastspiegel und der Trommel zu bewegen. Solche Verschiebungen der Linse entlang dem Lichtweg verursachen entsprechende Änderungen der Gesamtlänge des Systems_β Deshalb ist es notwendig, einen zweiten Abbildungsspiegel zu verwenden, der gemeinsam mit der Linse beweglich ist, um so eine entsprechende Kompensation der Längenänderung des Lichtweges zu erzielen₀ Das letzte Element in dem optischen System ist eine Schlitzblende, sie sehr nahe an der Trommeloberfläche angeordnet ist, um eine scharfe Abbildung auf der Trommeloberfläche zu begrenzen.

Ein System der oben beschriebenen Art bringt das Problem mit sich, daß ohne entsprechende Vorkehrungen die Intensität der auf die Trommel fallenden Beleuchtung, doi. die in der Zeiteinheit auf die Flächeneinheit fallende Lichtmenge, sich mit dem Vergrößerungsmaßstab ändert. Je größer die Vergrößerung, desto kleiner ist natürlich die Beleuchtungsintensität_o In manchen Fällen kann eine derartige Änderung der Beleuchtungßintensität toleriert werden, besonders wenn das xerographische System einen weiten Belichtungsspielraum hat und die Vergrößerungen in den verschiedenen Vergrößerungseinstellungen nicht sehr unterschiedlich sind. In anderen Fällen jedoch können die Schwankungen der Beleuchtungsintenaität nicht hingenommen werden, weil sie zu Überbelichtungen bei Einstellung der kleinsten Vergrößerung und zu Unterbelichtungen bei Einstellung der stärksten Ver-

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größerung führen. Ein Weg zur Beseitigung dieser Schwierigkeit wäre, die Intensität der Lichtquelle, die zur Beleuchtung des Originale client, zu variieren. Ein solches System bedingt jedoch eine zusätzliche elektrische Schaltung.

Die Erfindung will eine optische Einrichtung schaffen, in der die oben dargelegten Probleme und Mangel weitgehend überwunden sind. Um dies zu erreichen, bildet erfindungsgemäß die Schlitzblende einen Schlitz, dessen wirksame Ebene zur Bildebene derart geneigt ist, daß der Schlitz für die Bildstrahlen je nach deren Einfallwinkel (und damit je nach dem Vergrößerungsmaßstab) eine unterschiedliche effektive Schlitzbreite bietet, die umso breiter ist, je größer der Vergrößerungsmaßstab ist.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnungen. Darin zeigen:

Figoi eine schematische Seitenansicht einer optischen Einrichtung mit mehreren Vergrößerungseinstellungen gemäß der Erfindung;

Figo2 eine vergrößerte schematische Ansicht eines Teils der in Fig.1 gezeigten Einrichtung;

Fig.3 eine der Fig.2 entsprechende Ansicht, die jedoch eine andere Ausführungsforra der Erfindung zeigt.

In Fig.1 ist die erfindungsgemäße optische Einrichtung in einem Beispiel als das optische System einer xerographisehen Kopiermaschine dargestellt. Die optische Einrichtung dient dazu, ein fließendes Bild eines Objektes, etwa einee (nicht gezeigten) Dokumentes, das auf einem Tisch 1 liegt, auf der bewegten Oberfläche einer xerographischen Trommel 2 zu erzeugen· Der Tisch 1 ist transparent, so daß das Original von einigen Lampen 3 beleuchtet wird«. Eine Linse 4 gehört zu der Abbildungsanordnung, die ein Bild des auf dem Tisch liegenden beleuchteten Objektes durch eine Schlitzblende 5 auf die Oberfläche der

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Trommel 2 projiziert. Im Betrieb der Maschine dreht sich die Trommel, so daß aufeinanderfolgende Abschnitte ihrer photoleitenden Oberfläche eine Bildebene passieren, die von einer Tangentialebene zur Tromnieloberfläche unmittelbar unter dem Schlitz der Schlitzblende 5 gebildet wird. Ein Abtastspiegel 6, der ebenfalls zur Abbildungsanordnung gehört und um eine Schwenkachse schwenkbar gehaltert ist, projiziert zusammen mit der Linse 4 auf die Trornmeloberflache ein fließendes Bild. Dabei ist die Winkelgeschwindigkeit der Abtastbevegung des Spiegels 6 mit der Drehung der Trommel derart synchronisiert, daß auf der Trommel eine Abbildung des Objektes auf dem Tisch 1 entsteht» Zur Vervollständigung der Abbildungsariordnung ist noch ein Bild spiegel 7 vorgesehen.

Die Maschine kann so eingerichtet sein, daß das Original auf dem Tisch 1 in mehreren Vergrößerungs- (oder Verkleinerung«-) maßstäben kopiert werden kann. In vorliegender Beschreibung sei unter "Vergrößerung" sowohl eine positive-als auch eine negative Vergrößerung verstanden. Negative Vergrößerungen sind Verkleinerungen. Zur Erklärung sind nachfolgend drei Vergrößerungseinstellungen beschrieben» Gemäß der Erfindung können jedoch in einer Maschine eine beliebige Anzahl von Vergrößerungseinstellungen von zwei aufwärts vorgesehen sein.

Um den Vergrößerungsmaßstab der Maschine zu ändern, wird die Linse 4 entlang dem Lichtweg durch die Abbildungsanordnung verschoben. Die drei Stellungen der Linse sind mit 41, 42, 43 bezeichnet. Der größte Vergrößerungsmaß3tab ist durch die⁶Linsenstellung 41 gegeben» Um Veränderungen der Gesamtlänge des Systems, die von der Bewegung der Linse entlang dem Lichtweg herrühren, zu kompensieren, wird die Lage des Bild spiegeis 7 urn ein entsprechendes Maß verändert. Die drei Stellungen des Bildspiegels 7, die den Linsenstellungen 41, 42 und 45 entsprechen, sind mit 71, 72 und 73 bezeichnet. Damit in jedem Fall die Bildstrahlen durch die Schlitzblende 5 fallen, muß der Bildspiegel auch noch gekippt werden, wenn er von einer Stellung in die nächste verschoben wird, wodurch sich seine Neigung zürn

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Lichtweg durch die Linse ändert, siehe die Abb.. Aus den Abb. ist auch ersichtlich, daß sich der Einfallwinkel der Bildatrahlen auf die Bildebene mit dem Vergrößerungsmaßstab ändert.

Aus Pig.2 wird deutlich, auf welche V/eise aus der Veränderung de3 Einfallwinkels der Bild strahlen tfutzen gezogen wird, um die effektive Schlitsbreite der Schiitsblende 5 zu verändern. Die Schlitzblende 5 besteht aus einem im wesentlichen ebenen G-rundteil 0, das praktisch in der Bildebene liegt. Statt daß nun in das Grundteil unmittelbar ein Schlitz eingeschnitten ist, wie dies bei den bisherigen Schiitabienden für solche Maschinen üblich ist» ist der gemäß Pig«2 rechte Rand des Schlitzes im Grundteil 8 nach oben gebogen, so daß er eine vorstehende Lippe 9 bildet. Die obere Kante der Lippe 9 und der linke Rand de3 in das Grundteil 8 eingeschnittenen Schlitzes bilden zwischen sich einen Schlitz, der in einer effektiven Ebene liegt, die zur Bildebene geneigt ist. Die effektive Schlitzöffnung kann also auch in eineiu Grundteil 10 angebracht sein, das seinerseits zur Bildebene geneigt ist, wie dies in der zweiten Auoführungsform der Fig.3 geschehen ist.

Wie aus Fig.2 ersichtlich, haben, wenn der Bildspiegel 7 die dem größten Vergrößerungsmaßstab entsprechende Lage 71 einnimmt, die Bildstrahlen einen solchen Einfallwinkel, daß die effektive Schlitzbreite der Schlitzblende 5 verhältnismäßig- groß und praktisch die gleiche ist, wie wenn die Lippe 9 nicht vorhanden ware. Beim anderen Extrem, wenn die Maschine auf den kleinsten Vergrößerungsmaßstab eingestellt ist, nimmt der Bild spiegel 7 die Lage 73 ein. In diesem Fall haben die Bildstrahlen einen solchen Einfallwinkel, daß die Lippe 9 einen Teil der Strahlung abdeckt, der sonst, wenn die Lippe nicht vorhanden wäre, durch den Schlitz im Grundteil 8 fallen würde. Dadurch wird die Beleuchtungsstärke in der Bildebene reduzierte

Die tatsächliche Breite des von dem linken Rand-des Schlitzes im Grundteil 8 und der "oberen Kante der Lippe 9 begrenzten Schlitzes und die Neigung dieses Schlitzes zur Bildebene wird

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so berechnet, daß man den günstigsten Kompromiß zwischen den relativen Beleuchtungsintenaitäten in der Bildebene für die verschiedenen Vergrößerungseinstellungen erhält. Es mag zwar nicht immer möglich sein, ungeachtet des Vergrößerungsmaßstabes immer eine exakt konstante Beleuchtungnintensität zu erreichen, es ist jedoch durch geeignete Wahl der Schlitzkonfiguration möglich, eine im wesentlichen konstante Beleuchtungsintensität zu erzielen. Auf jeden Fall ist es möglich, die Arbeitsweise einer Maschine mit der allgemeinen Anordnung der Fig.1, aber mit einer herkömmlichen Schlitzblende in der Bildebene durch die Anv/endung der neuen Schlitzkonfiguration wesentlich zu verbessern. Außerdem gestattet die Konfiguration der Fig.2 für die Schlitzblende 5 einen unmittelbaren Austausch der Schlitzblende, ohne daß hierzu andere Teile der Maschine verändert werden müssen_o

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Claims (2)

1. Ansprüche

   (1,) Optische Einrichtung mit einer Abbildungsanordnung zum Projizieren einer Abbildung eines beleuchteten Objektes auf eine Bildebene, die mehrere Vergrößerungeeinstellungen hat, in welchen der Einfallwinkel der Bildstrahlen auf die Bildebene sich in Abhängigkeit vorn Vergrößerungsmaß st ab ändert, und mit einer Schlitzblende zwischen der Abbildungsanordnung und der Bildebene, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitzblende (5) einen Schlitz bildet, dessen wirksame Ebene zur Bildebene derart geneigt ist, daß der Schlitz für die Bildstrahlen je nach deren Einfallwinkel - und daher je nach der Vergrößerungseinstellung - eine unterschiedliche effektive Schlitzbreite bietet, die umso breiter ist, je größer der Vergrößerung3maßstab ist.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des Schlitzes in seiner wirksamen Ebene und die Neigung der wirksamen Ebene zur Bildebene so gewählt sind, daß für alle Vergrößerungseinstellungen eine im wesentlichen konstante Beleuchtungsintensität erzielt wird.

   3· Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitzblende ein Grundteil (8) aufweist, in dem eine längliche Öffnung vorgesehen ist, deren einer Rand den einen Rand des Schlitzes bildet und deren anderer Rand eine zur Ebene des Grundteils geneigte Lippe (9) bildet, deren äußere Kante den zweiten Rand des Schlitzes darstellt·

   4· Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Abbildungsanordnung einen Abtastspiegel (6),''eine Linse (4) und einen Bildspiegel (7) umfaßt und daß zur Einstellung der verschiedenen Vergrößerungsmaßstäbe die Linse (4) entlang dem Lichtweg durch die AbbiIdungsanordnung in mehrere Stellungen (41, 42, 43) bewegbar ist und der Bildspiegel (7) in Abstimmung mit den Verschiebungen der Linse ebenfalls bewegbar ist, um die Änderungen der Gesamt-

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   länge der Anordnung zu kompensieren.

   Anwendung der optischen Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 auf eine xerographisehe Kopiermaschine, wobei die Bildebene mit der Abbildungsposition einer xerographischen Abbildungsfläche der Kopiermaschine zusammenfällte

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