DE2347622C3 - Optische Einrichtung mit einer Abbiklungsanordnung für mehrere VergröBerungseinstellungen, Insbesondere für eine xerographische Kopiermaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine optische Einrichtung, die eine Abbildungsanordnung umfaßt, welche eine Abbildung eines beleuchteten Objektes auf eine Bildebene projiziert und mehrere Vergrößerangseinstellungen hat, in welchen der Einfallwinkel der Bildstrahlen auf die Bildebene sich in Abhängigkeit vom Vergrößerungsmaßstab ändert, sowie eine zwischen der Abbildungsanordnung und der Bildebene angebrachte Schlitzblende. Eine solche Einrichtung findet bevorzugt, aber nicht ausschließlich, Anwendung bei xerographischen Kopiermaschinen, die eine Wahl des Vergrößerungsmaßstabes bieten.

Xerographische Kopiermaschinen mit mehreren Vergrößerungsmaßstäben sind bereits im Gebrauch. Solche Maschinen verwenden in der charakteristischen Ausführung eine xerographische Trommel die sich durch eine Reihe von Bearbeitungsstationen dreht 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 fällt Diese enthält einen Abtastspiegel, der in Verbindung mit einer Lir.se in der Abbildungsanordnung ein fließendes Bild projiziert, d;>s mit der Drehung der Trommel synchronisiert ist Im allgemeinen ist der Abtastspiegel abgesehen von seiner Abtastbewegung um eine Schwenkachse fixiert. Bei ei;ier Maschine mit wählbarem Vergrößerungsm°ß₃iab 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. Deshalb ist es notwendig, einen zweiten Abbifdungsspiegel zu verwenden, der gemeinsam mit der Linse beweglich ist um so eine entsprechende Kompensation der Längenänderung des Lichtwegts zu erzielen. Das letzte Element in dem optischen System ist eine Schlitzblende, die 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, d. i. die in der Zeiteinheit auf die Flächeneinheit fallende Lichtmenge, sich mit dem Vergrößerungsmaßstab ändert. Je größer die Vergrößerung, desto kleiner is", natürlich die Beleuchtungsintensität. In manchen Fällen kann eine derartige Änderung der Beleuchtungsintensität toleriert werden, besonders wenn das xerographische System einen weiten Belichtungsspielraum hat und die Vergrößerungen in den verschiedenen Vergrößerungseinsiellungen nicht sehr unterschiedlich sind. In anderen Fällen jedoch können die Schwankungen der Beleuchtungsintensität nicht hingenommen werden, weil sie zu Überbelichtungen bei Einstellung der kleinsten Vergrößeri'ng und zu Unterbelichtungen bei Einstellung der stärksten Vergrößerung führen. Ein Weg zur Beseitigung dieser Schwierigkeit wäre, die Intensität der Lich'qutlle, die zur Beleuchtung des Orginals dient, zu variieren. Ein solches System bedingt jedoch eine zusätzliche elektrische Schaltung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine optische Einrichtung zu schaffen, in der die oben dargelegten Probleme und Mängel weitgehend überwunden sind. Um dies zu erreichen, bildet erfindungsgemäß die Schlitzblende einen Schlitz, dessen wirksame Ebene zur Bildebene derart geneigt ist, daß der S.'hlitz für die Bildstrahlen je nach deren Einfallwinkel (und damit je nach dem Vergrößerungsmaßstab) eine unterschiedliche effektive Schlitzbreite bietet, die um so breiter ist, je größer der Vergrößerungsmaßstab ist.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnungen. Darin zeigt

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer optischen Einrichtung mit mehreren Vergrößerungseinstellungen gemäß der Erfindung;

Fig.2 eine vergrößerte schematische Ansicht eines Teils der in F i g. 1 gezeigten Einrichtung;

Fig.3 eine der Fig.2 entsprechende Ansicht, die

jedoch eine andere Ausführungsform der Erfindung zeigt.

In F i g. 1 ist die erfindungsgemäße optische Einrichtung in einem Beispiel als das optiscne System einer xerographischen Kopiermaschine !argestellt. Die optisehe Einrichtung dient dazu, ein fließendes Bild eines Objektes, etwa eines (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 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 Trommeloberfläche unmittelbar unter dem Schlitz der Schlitzblende 5 gebildet wird. Ein Abtastspiegel 6, der ebenfalls /ur Abbildungsanordnung gehört und um eine Schwenkachse schwenkbar gehaltert isi. projiziert zusammen mit der Linse 4 auf die Trommeloberfläche ein fließendes Bild. Dabei ist die Winkelgeschwindigkeit der Abtastbewegung 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 Abbildungsanordnung ist noch ein Bildspiegel 7 vorgesehen.

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

Um den Vergrößerungsmaßstab Jer Maschine zu ändern, wird die Linse 4 entlang dem Licht weg durch die Abbildungsanordnung verschoben. Die drei Stellungen der Linse sind mit 41, 42, 43 bezeichnet. Der größte Vergrößerungsmaßstab ist durch die Linsenstcllung 41 gegeben. Um Veränderungen der Gesamtlänge des Systems, die von der Bewegung der Linse entlang dein Lichtweg herrühren, zu kompensieren, wird die Lage des Bildspiegels 7 um ein entsprechendes Maß verändert. Die drei Stellungen des Bildspiegels 7. die den Linsenstellungen 41,42 und 43 entsprechen. <md mit 71, 72 und 73 bezeichnet. Damit in jedem FhII 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 zum Lichtweg durch die Linse ändert, siehe die Abb. Aus den Abb. ist auch ersichtlich, daß sich der Einfallwinkel der Bildstrahlen auf die Bildebene mit dem Vergrößerungsmaßstab ändert.

Aus F i g. 2 wird deutlich, auf welche Weise aus der Veränderung des Einfallwinkels der Bildstrahlen Nutzen gezogen wird, um die effektive Schlitzbreite der Schlitzblende 5 zu verändern. Die Schlitzblende 5 besteht aus einem im wesentlichen ebenen Grundteil 8, das praktisch in der Bildebene liegt. Statt daß nun in das Grundieil unmittelbar ein Schlitz eingeschnitten ist, wie dies bei den bisherigen Schlitzblenden für solche Maschinen üblich ist. ist der gemäß F i g. 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 des 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 einem Grundteif 10 angebracht sein, das seinerseits zur Bildebene geneigt ist, wie dies in der /weiten Ausführungsform der F i g. 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 wäre. Beim andeien F.xtrem. wenn die Maschine auf den kleinsten Vcrgrößertingsmaßstab eingestellt ist, nimmt der Bildspiegel 7 die Lage 73 ein. In diesem Fall haben die Bildstrahleii 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 reduziert.

Die tatsachliche Breite des von dom linken Rand des Schlitzes im Grundteil 8 und der oberen Kante der Lippe 9 begrenzten Schlitzes und die Neigung diese* Schlitzes zur Bildebene wird so berechnet, daß man den günstigsten Kompromiß zwischen den relativen Beleuchuingsintensitäten in der Bildebene für die verschiedenen Vergrößerungseinstcllungen erhält. Es mag zwar nicht immer möglich sein, ungeachtet des Vergrößerungsmaßstabes immer eine exakt konstante Beleuchtur^'sintensität zu erreichen, es ist jedoch durch geeignete Wahl der Schlitzkotifiguration 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 Anwendung der neuen Schlit/konfiguration 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.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

% Patentansprüche:

1. Optische Einrichtung mit einer Abbildungsanordnung zum Projizieren einer Abbildung eine» beleuchteten Objektes auf eine Bildebene, die taehrere Vergrößerangseinstellungen hat. in welchen der Einfallwinkel der Bildstrahlen aui die Bildebene sich in Abhängigkeit vom Vergrößerungsmaßstab ändert und mit einer Schlitzblende ίο 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 Vergrößemngseinstellung — eine unterschiedliche efiektive Schlitzbreite bietet, die um so breiter ist. je größer der Vergrößerungsmaßstab ist.

2. Einrichtung nach Anspruch !, 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 Abbildungsanord- 3s nung 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 Abbildtingsanordnung in mehrere Stellungen (4J, 42,43) bewegbar ist und der Bildspiegel (7) in Abstimmung mit den Verschiebungen der Linse ebenfalls bewegbar ist, um die Änderungen der Gesamtlänge der Anordnung zu kompensieren.

5. Anwendung der optischen Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 auf eine xerographische Kopiermaschine, wobei die Bildebene mit der Abbildungsposition einer xerographischen Abbildungsfläche der Kopiermaschine zusammenfällt.

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