DE2421998A1

DE2421998A1 - Optisches abtastsystem fuer ein kopiergeraet

Info

Publication number: DE2421998A1
Application number: DE2421998A
Authority: DE
Inventors: Peter J Berry; Gerald J Mawuire
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1973-05-23
Filing date: 1974-05-07
Publication date: 1974-12-19
Also published as: FR2231032A1; GB1436899A; NL7405619A; DE2421998B2; JPS5042856A; US3926518A; FR2231032B1; DE2421998C3

Description

Xerox Corporation, Rochester, N.Y./USA Optisches Abtastsystem für ein Kopiergerät

Die Erfindung betrifft ein optisches Abtastsystem für ein Kopiergerät zum Abtasten eines zu kopierenden Dokumentes mit einer optischen Abbildungseinrichtung und einer Dokumentenbeleuchtungseinrichtung. Die Erfindung wird ins besondere bei Abbildungsvorgängen verwendet, bei denen ein Original auf eine bewegbare lichtempfindliche Oberfläche abgebildet wird.

Ein Kopiergerät, wie es beispielsweise in der GB-PS 995 413 beschrieben ist, verwendet ein optisches System mit zwei festen

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Spiegeln und einer Linse zwischen den Spiegeln, wobei das stationäre Original durch Lampen auf einem bewegbaren Lampenträger belichtet wird und das Licht von dem Original von dem Projektionssystem abgeschirmt wird mit Ausnahme eines schmalen Spaltes zwischen den Lampen. Die britisc he Patentschrift 1 122 622 beschreibt ein Kopiergerät für Dokumente, bei dem das Ganze des stationären Originals während der Belichtung beleuchtet wird und das Abtasten durch Oszillieren eines der Spiegel des Äbbildungssystems um eine Achse in seiner Ebene erfolgt. Es wurde beispielsweise in der US-PS 3 642 366 vorgeschlagen, ein mehr kompaktes Abbildungsprojektionssystem zu schaffen, bei dem zwei Spiegel in verschiedene Richtungen bewegt werden mit Geschwindigkeiten relativ zur Bewegungsgeschwindigkeit der lichtempfindlichen Oberfläche.

Bei Kopierern mit optischen Systemen der genannten Art und allgemein jedem Kopierer, der auf Lichtempfindlichkeit basiert, kann es wünschenswert sein, die Beleuchtung des zu kopierenden Schriftstückes oder Dokumentes einstellbar zu beleuchten, um so weit wie möglich eine konstante Beleuchtung in der Bildebene, d.h. auf der lichtempfindlichen Oberfläche des Lichtempfängers zu erhalten. Diese konstante Beleuchtung ist wünschenswert für verschiedene Originalschriftstücke mit verschiedenen Untergrundreflektionsgraden und sollte so weit wie möglich erreicht werden auch in den Fällen, in denen der Rand verletzt ist oder andere Formen besitzt oder wobei das optische System schlecht ist.

Bei den oben genannten Kopiergeräten hängen die geschaffenen Kopien vom Auflösungsvermögen bezüglich des Unterschiedes der Lichtintensität zwischen hellen und dunklen Teilen des Originalschriftstückes, welches kopiert werden kann, ab, so daß die Einstellung der Belichtung des Schriftstückes nicht kritisch sein muß. In einem Kopiergerät, wie es in der GB-PS 880 597 beschrieben ist, hängt die Auflösung der gemachten Kopien vom tatsächli-

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chen Wert der empfangenen Belichtung eher als vom Differentialwert ab, so daß es von großer Bedeutung ist, daß eine nahezu konstante Belichtung auf der Lichtempfängeroberfläche für verschiedene Typen von Originalen erreicht wird.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein optisches Abtastsystem der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, welches einen Lichtempfindlichkeitsdetektor aufweist.

Diese Aufgabe wird durch ein optisches Abtastsystem der eingangs beschriebenen Art gelöst, welches gemäß der Erfindung gekennzeichnet ist durch einen Lichtintensitätsdetektor mit einer Visierlinie wenigstens neben dem optischen Strahlengang und eine Steuereinrichtung zur Antwort auf Signale von dem Lichtintensitätsdetektor zum Einstellen der Belichtungsintensität über den optischen Strahlengang.

Es kann ein optischer Spalt in dem optischen Stra hlengang vorgesehen sein, und der Lichtdetektor kann benachbart zu dem Spalt angeordnet sein.

Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren. Von den Figuren zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung des optischen Abtastsystems;

Fig. 2 eine Darstellung entlang der Linie A-A in Fig. 1; und

Fig. 3 eine Draufsicht auf die Unterseite des Plattendeckels von Fig. 1 und 2.

Wie in den Figuren gezeigt ist, ist eine Platte 10 zum Tragen eines Schriftstückes 11 vorgesehen. Ein Abtastspiegelsystem weist zwei bewegbare Spiegel 12 und 13 auf, die jeweils in ihren

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äußersten linken und rechten Stellungen in ausgezogenen und gestrichelten Linien dargestellt sind. Der Spiegel 13 ist so angeordnet, daß er sich mit der halben Geschwindigkeit derjenigen des Spiegels 12 während des Abtastens bewegt, damit der optische Abstand zwischen dem Schriftstück 11 und einer Linse 14 konstant bleibt. Eine Röhrenlampe 15 erstreckt sich quer zu der Platte 10 parallel zum Spiegel 12 und bewegt sich mit dem Spiegel 12. Die Lampe 15 weist eine Beleuchtungseinrichtung zum Beleuchten des Schriftstückes 11 durch die Platte 10 während des Abtastens auf.

Der von der Platte 10 zu der Linse 14 gehende optische Weg wird in der Weise von der Linse aus fortgesetzt, daß eine Reflektion zu einer Lichtempfängerwalze 18 hin erfolgt. Ein optischer Spalt 19, welcher besser in Fig. 2 zu sehen ist, ist an einer Abdeckplatte 20 vorgesehen. Der Spalt dient zur Begrenzung des Bildfeldes und somit zum Einhalten der Bildqualität. Wie in Fig. 2 zu sehen ist, ist ein Lichtintensitätsdetektor 21 auf der Platte 20 neben dem Spalt 19 montiert. Über das Schriftstück 11 wird ein Plattendeckel 22 gelegt.

Wie gezeigt ist, ist die Konfiguration oder Form des Spaltes in seiner Mitte enger als an seinen Rändern. Diese Form dient, wie bereits vorgeschlagen, primär zum Kompensieren der ungleichen Verteilung der Beleuchtung von der Lampe 15 her. Es können andere Formen für Lampen mit anderen Verteilungseigenschaften verwendet werden. Der Lichtempfänger kann ein solcher sein, wie er beispielsweise in der GB-PS 880 597 beschrieben ist. Dabei handelt es sich um einen solchen, bei dem ein latentes Bild in xerographischer Weise auf dem Lichtempfänger 18 gebildet und dann in einem Flüssigentwicklungsprozeß entwickelt wird.

Im allgemeinen Betrieb wird das Schriftstück 11 durch den Durchlauf der Spiegel 12 und 13 von links nach rechts abgetastet, wobei ein Latentbild von dem Schriftstück auf dem Lichtempfänger

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18 gebildet wird, welcher sich synchron zu der Bewegung der Spiegel 12 und 13 dreht. Die Intensität des Lichteinfalls auf dem Schriftstück in dem Ausführungsbeispiel wird durch die Größe des der Lampe 15 zugeführten Stromes bestimmt. Um gute Kopien von den Originalen stark abweichender Reflektionseigenschaften zu erhalten, wird die Beleuchtung der Originale entsprechend ihres Reflektionsgrades geändert. In der gezeigten Ausführungsform wird das durch Vorabtasten des Schriftstückes 11 und durch Steuern des Stromes für die Lampe 15 in Abhängigkeit von der maximalen Intensität des vom Detektor 21 während der Vorabtastung empfangenen Lichtes erreicht.

In der beschriebenen Ausführungsform liegt der Detektor 21 benachbart zum Lichtempfänger 18. Das ist eine bevorzugte Stellung, in der alle Änderungen oder Verschlechterungen der Komponenten des optischen Systems durch den Betrieb des Detektors 21 berücksichtigt werden. Der Detektor 21 kann aber auch an einer anderen Stelle von oder neben dem optischen Weg angeordnet sein, und es können mehr als ein Detektor'beispielsweise über die Breite des Spaltes hinweg angeordnet sein.

Es ist eine nicht gezeigte Schaltungseinrichtung zum Empfang der Signale von dem Detektor 21 entsprechend der Intensität des von dem Detektor 21 empfangenen Lichtes vorgesehen. Die Schaltungseinrichtung ist so angeordnet und ausgebildet, daß sie auf die Detektorsignale anspricht und den Strom für die Lampe 15 passend regelt. Eine Änderung des Stromes wird so weit wie möglich vorgenommen, um sicherzustellen, daß am Detektor 21 und damit am Liehtempfänger eine konstante Beleuchtung entsprechend dem Untergrund des zu kopierenden Schriftstückes herrscht. Während der Vorabtastung antwortet die Schaltungseinrichtung auf Signale entsprechend der an dem Detektor 21 empfangenen Maximalbelichtung und stellt dann den Strom für die Lampe 15 ein, um die Beleuchtung am Lichtempfänger auf ein vorbestimmtes gewünschtes Niveau abzuändern.

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Auf diese Weise wird während oder als Ergebnis der Vorabtastung der Lampenstrom automatisch durch die Schaltungseinrichtung eingestellt, um die Beleuchtung an dem Lichtempfanger auf dem gewünschten Niveau unabhängig von dem tatsächlichen Reflektionsgrad des Hintergrundes des zu kopierenden Dokumentes vorzusehen. Ist beispielsweise der Hintergrund gering reflektierend, dann wird der Strom für die Lampe 15 vergrößert und auf diesem vergrößerten Wert während des Kopierens oder Betriebabtastens der Spiegel 12 und 13 gehalten.

Schwierigkeiten können mit der bisher beschriebenen Vorrichtung dann auftreten, wenn das zu kopierende Schriftstück kleiner ist als der während der Vorabtastung abgetastete Bereich. Besitzt die Plattendeckeloberfläche einen höheren Reflektionsgrad als der Untergrund des Schriftstückes, dann wird der Strom für die Lampe 15 auf einen niedrigeren Wert eingestellt als eigentlich erforderlich, um den gewünschten Beleuchtungswert an dem Lichtempfänger vorzusehen, wenn das tatsächliche Dokument kopiert wird. Wenn der Plattendeckel absichtlich einen niedrigeren Reflektionsgrad besitzt, um viel weniger zu reflektieren als der Untergrund von allen üblicherweise zu kopierenden Dokumenten, dann ist in dem Fall, in dem das Dokument kleiner ist als der vorabgetastete Bereich, der Bereich rund um die mit dem Gerät erzeugte Kopie eines Dokumentes sehr dunkel.

Dieses Problem wird durch die erfindungsgemäße Ausbildung in einer Reihe von Wegen gelöst:

Erstens wird nur ein Teil des Plattenbereiches, etwa nahe einem Ende abgetastet. Im Betrieb wird sichergestellt, daß jedes zu kopierende Dokument, welches kleiner ist als der vorabgetastete Bereich, neben diesem einen Ende oder dem tatsächlich während der Vorabtastung abgetasteten Bereich angeordnet wird.

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Zweitens wird bei einer Anordnung wie oben nur ein Teil abgetastet, wenigstens in seiner Wirkung, indem die Antwort der Schaltungseinrichtung auf Signale von dem Detektor verzögert wird, bis zu dem Zeitpunkt, nach dem die Vorabtastung begonnen ist. Zusätzlich kann für die Schaltungseinrichtung bewirkt werden, daß nur angesprochen wird für eine kurze Periode nach ihrer verzögerten Antwort, das ist eine Periode, die kürzer ist,als für den Rest der Abtastung erforderlich ist.

Drittens wird für den Plattendeckel (siehe Fig. 2) bewirkt, daß er einen niedrigeren Reflektionsgradbereich 22A besitzt, welcher sich über seine Länge entsprechend der Blicklinie des Detektors 21 in Fig. 2 erstreckt. Kopien von einem Dokument, welches kleiner ist als der Kopier-abgetastete Bereich,/Sit einem solchen Plattendeckel gemacht sind, zeigen eine dunkle Linie an ihrer oberen und/oder unteren Kante. Solche Kopien s±ü. jedoch allgemein besser als die oben genannten Kopien, die einen abgedunkelten Bereich rundherum um die Kopie des Dokumentes aufweisen. Eine schwarze niedrig reflektierende Linie oder Bereich kann verwendet werden, obwohl in einer be VDrzugten Ausführungsform eine im wesentlichen graue Linie verwendet wird. Die Wahl des Reflektionsgrades hängt in weitem Maße von der Auswahl des niedrigsten Wertes zum Bilden eines vergrößerten Randes für einen Bereich von Untergründen von Dokumenten, die zu kopieren sind, und einem so hohen wie möglichen Reflektionsgrad zum Reduzieren eines unästhetischen Auftreffens dunkler oder verhältnismäßig dunkler Linien, die als Aufzeichnung der schwarzen oder grauen Plattenlinie auf mit dem Gerät erzeugten Kopien von Dokumenten erscheinen, ab.

Viertens wird mit einem weißen Plattendeckel ein Hilfslichtintensitätsdetektor verwendet, der so angeordnet ist, daß er das von einem Kantenstreifen des Plattendeckels reflektierte Licht empfängt. Es wird eingerichtet, daß der Kantenstreifen nicht durch die zu kopierenden Dokumente verdeckt wird. Durch

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Verwenden von Signalen von dem Hilfsdetektor und Signalen von dem Detektor 21 wird für die Schaltungseinrichtung erreicht, daß im Effekt die Lichtintensität des von dem Plattendeckel reflektierten Lichtes igoriert wird. In einer Anordnung wird für die Schaltungseinrichtung bewirkt, daß diese während der Vorabtastung auf die Minimaldifferenz zwischen Signalen von dem Hilfsdetektor und dem Detektor 21 bei Anliegen einer Differenz antwortet.

Die Minimaldifferenz ist repräsentativ für die Maximalintensität des Lichtes, welches von dem Detektor 21 empfangen wird, wenn ein Dokument abgetastet wird. Wenn oder wo das Dokument nicht vorhanden ist, besteht kein signifikanter Unterschied zwischen den Signalen von dem Hilfsdetektor und dem Detektor 21, und die Signale von dem Detektor 21 werden während dieser Zeiten unterdrückt.

Die Erfindung wurde in Bezug auf eine Vorabtastung beschrieben, und es ist erkennbar, daß Ausführungsformen vorgesehen sein können, bei denen die Einstellung der Beleuchtung eher während der Kopierabtastung als bei einer Vorabtastung variiert werden kann. In einer solchen Ausführungsform wird keine formgerechte Kopie von dem Original erzeugt, aber die Nachricht wie etwa ein geschriebener Text, die auf andere Weise nicht reproduziert würde, da der Untergrund des Originaldokumentes sich entlang seiner Länge beispielsweise verändert, wird auf der Kopie wiedergegeben.

In der beschriebenen Ausführungsform wird das von dem Lichtempfänger empfangene Licht durch Verändern des Ausgangswertes der Lampe eingestellt. Es ist erkennbar, daß auch andere Einrichtungen als Alternativen oder zusätzlich verwendet werden können. Eine solche andere Einrichtung schließt die Einstellung einer wirksamen Blende im optischen Weg, die beispielsweise in Form eines einstellbaren Spaltes vorgesehen sein kann, und das Vorsehen eines neutralen Dichtefilters im optischen Weg, der

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durch die Steuereinrichtung gesteuert wird, ein. In einer Anordnung, bei der ein Kopierentwicklungssystem gemäß der GB-PS 880 597 verwendet wird, kann- die elektrische Vorspannung auf dem Lichtempfänger durch eine Steuereinrichtung eingestellt werden, um gegebenenfalls bei Variationen der Lichtintensität gegenüber dem vorbestimmten gewünschten Niveau eine Kompensation zu bewirken. Bei einer solchen Anordnung wird die Vorspannung vergrößert, wenn die Bestrahlungsdichte beispielsweise unterhalb des gewünschten Niveaus liegt.

Ein bevorzugtes Kopiergerät weist ein oben beschriebenes Abtastsystem und eine Flüssigkeitsentwicklungstechnik gemäß der GB-PS 880 597 auf. In einem solchen Gerät wird das Abtastsystem zur Vorabtastung von zu kopierenden Dokumenten und zum Einstellen der Lichtintensität oder der wirksamen Belichtungsintensität bei der oben beschriebenen Einstellung der Lichtempfängervorspannung verwendet. Die Einstellung in der oben beschriebenen Weise wird in Übereinstimmung mit der Intensität des Lieh tes, welches entlang des optischen'Weges läuft während der Vorabtastung gemacht, wobei Signale am lichtempfindlichen Detektor während der Vorabtastung erzeugt werden . Die Vorabtastung kann so vorgenommen werden, daß sie während eines Durchlauftaktes der Abtastspiegel und einer Kopierabtastung während des entgegengesetzten Durchlaufes stattfinden.

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Claims

Patentansprüche

Optisches Abtastsystem für ein Kopiergerät zum Abtasten eines zu kopierenden Dokumentes mit einer optischen Abbildungseinrichtung und einer Dökumentenbeleuchtungseinrichtung, gekennzeichnet durch einen Lichtintensitätsdetektor (21) mit einer. Visierlinie wenigstens neben dem optischen Strahlengang und eine Steuereinrichtung zur Antwort auf Signale von dem Lichtintensitätsdetektor (21) zum Einstellen der Belichtungsintensität über den optischen Strahlengang.
2. Optisches Abtastsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein optischer Spalt (19) in dem optischen Strahlengang vorgesehen ist und der Lichtdetektor (21) neben dem Spalt (19) angeordnet ist.
3. Optisches Abtastsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt (19) wenigstens neben dem von dem Schriftstück (11) entfernten Ende des optischen Strahlenganges liegt.
4. Optisches Abtastsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung das Ansprechen auf die Signale von dem Lichtintensitätsdetektor (21) bis nach dem Beginn der Abtastoperation verzögert.
5. Optisches Abtastsystem nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Plattendeckel (22) vorgesehen ist, welcher einen Bereich (22A) mit relativ niedrigem Reflektionsgrad entlang eines Weges entsprechend der Visierlinie des Lichtdetektors (21) aufweist.

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6. Optisches Abtastsystem nach einem der Ansprüche 1-3, gekennzeichnet durch einen Hilfslichtdetektor zum Empfang des Lichtes von einer-Kante eines Plattendeckels (22), der sich im Gebrauch über das Dokument (11) erstreckt, wobei die Steuereinrichtung so ausgebildet ist, daß sie zusätzlich auf Signale von dem Hilfslichtdetektor in der Weise anspricht, daß von dem Dokument (11) reflektiertes Licht von dem von dem Plattendeckel (22) reflektierten Licht unterschieden wird.
7. Optisches Abtastsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung zum Einstellen der Intensität der Belidtung durch Steuern der Zufuhr ζ u der Dokumentenbeleuchtungseinrichtung (15) ausgebildet ist.
8. Optisches Abtastsystem nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung so ausgebildet ist, daß sie die Belichtungsintensität durch Steuern der optischen Durchläßigkeitseigenschaften des optischen Strahlenganges regelt.
9. Optisches Abtastsystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine einstellbare Blende in dem optischen Strahlengang vorgesehen ist, die auf die Steuereinrichtung anspricht.
10. Optisches Äbtastsystem nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abschwächungsfilter in dem optischen Strahlengang vorgesehen ist, welcher auf die Steuereinrichtung anspricht.
11. Optisches Abtastsystem nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Flüssigehtwicklungssystem gemäß GB-PS 880 597 vorgesehen ist, bei dem die wirksame Vorspannung auf dem Lichtempfänger durch die Steuereinrichtung geändert wird,

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