DE2654319A1

DE2654319A1 - Belichtungseinrichtung fuer kopiergeraete

Info

Publication number: DE2654319A1
Application number: DE19762654319
Authority: DE
Inventors: Rudolf Dr Eppe; Georg Koenigl; Hans A Dipl Ing Massengeil; Josef Pfeifer; Anton Schaetz; Otto Dipl Phys Dr Stemme
Original assignee: Agfa Gevaert AG
Current assignee: Agfa Gevaert AG
Priority date: 1976-11-30
Filing date: 1976-11-30
Publication date: 1978-06-01
Also published as: GB1596846A; CH622894A5; JPS5369028A; US4173411A; FR2372462B1; BE861189A; FR2372462A1; HK16982A

Description

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CAMERA-WERK MÜNCHEN PATKNTABTElLUNa

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30. IiOV. 13?8

Belichtungseinrichtung für Kopiergeräte

Die Erfindung "betrifft eine Belichtungseinrichtung für Kopiergeräte, bei welcher die Vorlage mittels einer relativ zur Vorlage bewegten Objektivanordnung streifenweise auf den Kopieträger abgebildet wird, und bei welcher die Objektivanordnung aus mehreren, jeweils quer zur Bewegungsrichtung reihenweise nebeneinander angeordneten Linsengruppen besteht, welche jeweils mindestens zwei Glieder mit insgesamt jeweils positiver Brechkraft mit einer zwischen den Gliedern liegenden Zwischenbildebene umfassen, wobei mindestens zwei in Bewegungsrichtung hintereinander liegende Reihen von Linsengruppen vorgesehen sind.

Ein derartiges, im folgenden kurz Easterobjektiv genanntes Belichtungssystem, bei welchem sich die von den einzelnen Linsengruppen entworfenen Einzelbilder zu einem Gesamtbild ergänzen, ist Gegenstand des deutschen Patentes 1 203 II5. Die Einzelbilder können sich dabei zur Steigerung der Lichtausbeute des Systems sowohl quer zur Laufrichtung als auch in Laufrichtung aneinanderfügen oder überlappen. Hierbei

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können, wie z.B. in der US-PS 3,655?284 gezeigt ist, zwei und mehr Reihen von Linsengruppen in Laufrichtung des Kopieträgers hintereinander liegen, so daß jeder Bildpunkt des Kopieträgers während seines Durchlaufs durch die Belichtungseinrichtung mehr als einmal belichtet wird. Durch diese Mehrfachbelichtung der einzelnen Bildstellen lassen sich einmal hohe Durchlaufgeschwindigkeiten erzielen. Zum anderen lassen sich mittels der mehrfachen Belichtung eventuelle Unterschiede in der Belichtungsstärke zwischen den Linsengruppen sowie auch zwischen Mitte und Rand der einzelnen Linsengruppen leichter ausgleichen. Dies ist insbesondere dann der Pail, wenn, wie der vorstehend zitierten US-PS ebenfalls zu entnehmen ist, die Linsengruppen der einzelnen Linsenreihen in der Weise seitlich gegeneinander versetzt sind, daß, in Laufrichtung des Kopieträgers gesehen, die Linsengruppen einer Linsenreihe in den Lücken zwischen den Linsengruppen der anderen Linsenreihe angeordnet sind.

Diesen Vorteilen des von mehreren Reihen von Linsengruppen gebildeten Rasterobjektives steht der Nachteil gegenüber, daß die gesamte Belichtung des einzelnen Bildpunktes in mehreren, zei-tlich gegeneinander versetzten Schritten erfolgt« Palis dabei die Bewegungen von Vorlage und Kopieträger nicht absolut schwingungsfrei miteinander synchronisiert sind, kann also die Abbildung durch jede der einzelnen Linsenreihen bei einer ver-

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schiedenen relativen Lage von Vorlage und Kopieträger erfolgen, wodurch auf der Kopie Mehrfachkonturen entstehen. Solche Mehrfachkonturen machen sich noch störender "bemerkbar als die kontinuierliche Verwischung, welche bei einer sich über einen vergleichbar langen Zeitraum hinziehenden Einzelbelichtung auftreten würde. Es hat sich daher gezeigt, daß für ein mit mehreren Linsenreihen ausgestattetes Rasterobjektiv ein größerer Aufwand für den Antrieb bei Vorlage und Kopieträger getrieben werden muß, als dies im Falle eines konventionellen Objektives mit einem zusammenhängenden Belichtungsstreifen von vergleichbarer Breite erforderlich wäre.

Gemäß der Erfindung sind nun in die Strahlengänge der Linsenreihen optische Ablenkmittel eingeschaltet, welche die Mittenstrahlen der Linsenreihen sowohl im Bereich der Vorlagenoberfläche als auch im Bereich der Kopieträgeroberfläche in Bewegungsrichtung einander annähern. Vorteilhaft sind optische Ablenkmittel vorgesehen, welche die Ebenen der Mittenstrahlen der Linsenreihen im Bereich der Vorlagenoberfläche und der Kopieträgeroberfläche zum Schnitt bringen.

Bei dieser Anordnung erfolgt die Belichtung durch alle Linsenreihen gleichzeitig, so daß auch im ialle eines extrem unstabilen Antriebes kein gegenseitiger Versatz der einzelnen

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Teilbilder eintreten und keine Doppelkonturen auf der fertigen Kopie sichtbar werden können. Trotzdem ist es möglich, auf jede Bildstelle das Licht mehrerer Linsenreihen zu konzentrieren, wobei diese Linsenreihen zum Ausgleich von Helligkeitsunterschieden nach wie vor auch gegeneinander versetzte Linsengrappen aufweisen können.

Im einzelnen können gemäß weiteren Merkmalen der Erfindung die optischen Ablenkmittel von transparenten Prismen gebildet werden. Z.B. kann in der Nähe der Zwischenbildebene ein die Mittenstrahlen der Linsenreihen zur gemeinsamen Mittelebene aller Linsenreihen ablenkendes Prisma angeordnet sein, oder es kann im Strahlengang jeder Linsenreihe sowohl vorlagenseitig, als auch kopieträgerseitig je ein den Mittenstrahl zur gemeinsamen Mittelebene aller Linsenreihen ablenkendes Prisma eingeschaltet sein.

Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist in der Zwischenbildebene eine Zylinderlinse angebracht, deren Mittelachse mit der gemeinsamen Mittelebene aller Linsenreihen zusammenfällt. Diese in der Nähe der Zwischenbildebene angeordnete Zylinderlinse wirkt zugleich in einer Richtung als Feldlinse, ohne daß sie an dieser Stelle die sonst durch Zylinderlinsen hervorgerufene Verzerrungswirkung entfalten könnte.

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Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung besteht noch darin, daß im Strahlengang zwischen der Vorlage und dem Kopieträger mindestens ein Umlenkspiegel eingeschaltet ist, wobei die für die Umlenkung der Strahlengänge der einzelnen Linsenreihen vorgesehenen Spiegelflächen in der Weise gegeneinander geneigt sind, daß die Ebenen der Mittenstrahlen der Linsenreihen sich im Bereich der Vorlagenob erflache und der Kopieträgeroberfläche schneiden.

Vorteilhaft kann schließlich noch in den Abbildungsstrahlengang mindestens eine Linsenleiste mit sphärischen Keillinsenelementen eingeschaltet seinin der Zeichnung sind einige Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise dargestellt. Dabei zeigt

Figur 1 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Belichtungseinrichtung mit einem in der Nähe der Zwischenbildebene angeordneten Umlenkprisma,

Figur 2 eine Anordnung mit je einem vorlagen- und kopieseitig angeordneten Umlenkprisma,

Figur 3 in der Nähe der Zwischenbildebene angeordnete Zylinderlinsen,

Figur 4- zwei in den Strahlengang eingeschaltete Umlenkspiegel,

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Figur 5 die Ansicht einer Linsenleiste von oben, und

Figur 6 die Verwendung von sphärischen Keillinsen zum Umlenken der Strahlengänge,

In Figur 1 ist in einem Gerätegehäuse 1 eine mit einer lichtempfindlichen Schicht, z.B. einer fotoleitenden Se-Schicht 2 versehene Kopiertrommel 3 gelagert, welche sich während des Kopiervorganges in Pfeilrichtung A dreht. An der Oberseite des Gehäuses 1 ist ein mit einer transparenten Auflageplatte 4 versehener Vorlageschlitten 5 verschieblich angeordnet, mittels welchem eine Vorlage 6, z.B. ein Buch oder ein Schriftstück, in Pfeilrichtung B über das Gerät bewegt werden kann. Der Vorlageschlitten 4-, 5 ist in an sich bekannter, nicht näher dargestellter Weise so synchron mit dem Kopierzylinder angetrieben, daß seine Bewegungsgeschwindigkeit in Pfeilrichtung B genau mit der Oberflächengeschwindigkeit des Kopierzylinders 2, 3 in Pfeilrichtung A übereinstimmt.

Zur Beleuchtung der Vorlage 6 sind zwei in je einem Reflektor 7, 8 angeordnete Stableuchten 9, 10 vorgesehen. Zwischen den Reflektoren 7 und 8 ist ein rechteckiger Tubus 11 angeordnet, in welchem zwei Rasterlinsenleisten 12 und 13 und eine gerasterte Feldlinsenleiste 14 untergebracht sind. Die Linsenleisten 12, 13 und 14- tragen je zwei Reihen von Linsen-

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elementen 12a, 12b, 13a, 1Jb, 14a, 14b, welche, wie in Figur für die Easterlinsenleiste 12 dargestellt ist, so gegeneinander versetzt sind, daß in Bewegungsrichtung A, B des Abbildungssystems gegenüber Kopierzylinder 2, 3 bzw. Vorlage 6 gesehen, die Linsenelemente 12b in den Lücken zwischen den Linsenelementen 12a zu liegen kommen, wodurch die unter den Linsenieisten 12, 13 und 14 hindurchbewegte Aufzeichnungsfläche 2 eine weitgehend gleichmäßige Belichtung erfährt.

Im Tubus 11 ist außerdem ein Prisma 15 befestigt, welches zwei gegenüber der Grundfläche des Prismas geneigte Flächen 15a und 15b aufweist, von denen eine der Linsengruppe 12a, 13a, 14a und die andere der Linsengruppe 12b, 13b, 14b zugeordnet ist. Die beiden Prismenflächen 15a und 15b sind so gegeneinander geneigt, daß die zu den Linsengruppen a und b gehörigen Mittenstrahlen in der Nähe der Zwischenbildebene g so umgelenkt werden, daß sie sich sowohl in einem auf der Oberfläche der der transparenten Platte 4 aufliegenden Vorlage 6 liegenden Punkt G, als auch in einem auf der Oberfläche des Kopieträgers 2 liegenden Punkt G" schneiden, während sie in der Zwischenbildebene durch die beiden getrennten Abbildungspunkte GV und G~' laufen. Natürlich müssen die Linsenreihen a und b so auf ihren Leisten 12, und 14 angeordnet sein, daß ihre Mittelpunkte auf diesen Mittenstrahlen liegen.

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Bei dieser Anordnung erfolgt die Abbildung und Belichtung jedes Bildpunktes G" zur gleichen Zeit, so daß es auch im Falle des Auftretens größerer Vibrationen in der Getriebeverbindung zwischen dem Vorlagenschlitten 6 und dem Kopierzylinder 2, 3 nicht zu einer Mehrfachabbildung des Punktes G kommen kann. Trotzdem kann dieser Punkt von zwei oder mehr Linsenreihen Licht erhalten, so daß sowohl eine Akkumulation des Lichtes mehrerer Linsenreihen auf den einzelnen Bildpunkt als auch ein sehr wirkungsvoller seitlicher Ausgleich der Belichtungsintensität durch seitlich verschobene Anordnung der Linsengruppen aufeinanderfolgender Linsenreihen möglich ist. Dabei ist insbesondere an den Bildfeldrändern der einzelnen Linsengruppen leichter ein unmerklicher Übergang zu erzielen, als dies bei Anordnungen mit nur einer einzigen Linsenleiste möglich wäre, bei welcher wesentlich genauer aufeinander abgestimmte Bildfeldblenden vorgesehen werden müßten. Die Abstimmung der Bildfeldblenden wird umso unkritischer, je mehr Linsenreihen zur Belichtung eines Bildpunktes hintereinandergeschaltet werden.

Falls bei der vorstehend beschriebenen Anordnung mehr als zwei Linsenreihen hintereinander geschaltet werden, muß das Prisma anstelle der zwei Prismenflächen 15a und 15b eine der Zahl der Linsenreihen entsprechende Anzahl von in geeigneter Weise gegeneinander geneigten Prismenflächen aufweisen. Damit die

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Unscharfe, welche dadurch entstehen könnte, daß die Einzelbildfelder infolge der Auslenkung der um den Winkel ⁰^ geöffneten Mittelstrahlen gegenüber der zur Aufzeichnungsfläche senkrechten Richtung unter einem gewissen Winkel zu dieser Fläche verlaufen, in tragbaren Grenzen bleibt, ist noch in der Nähe der Zwischenbildebene g eine diese Einzelbildfelder begrenzende Zwischenbildblende 16 vorgesehen. Eine solche Zwischenbildblende dient im übrigen in bekannter Weise auch dazu, um im Falle des in den Figuren gezeigten zylinderförmigen Aufzeichnungsträgers die Abweichung des im wesentlichen ebenen oder allenfalls um die Linsenmitte gekrümmten Bildfeldes der Linsenelemente von der Krümmung der Zylinderoberfläche innerhalb der durch die Schärfentiefe des Abbildungssystems gegebenen Grenzen zu halten und um ein Überstrahlen in benachbarte Linsengruppen zu verhindern.

In Figur 2 erfolgt die Umlenkung der Mittenstrahlen der Linsenreihen bei sonst gleichen Verhältnissen wie in Figur 1 in optisch günstiger Weise mittels zweier symmetrisch zum gesamten Abbildungssystem jeweils zwischen der äußeren Linsenleiste des Systems und der Vorlage bzw. Kopienebene angeordneter Umlenkprismen 17 und 18, welche Prismenflächen 17a, 17b, 18a, 18b aufweisen.

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Bei der Anordnung gemäß Figur 3 ist in der Zwischenbildebene g eine Zylinderlinse 19 angeordnet. Diese, bei den dargestellten Verhältnissen, in welchen Vorlage und Kopie mittels zweier gleichartiger Linsensysteme 12 und 13 im Maßstab 1 : 1 aufeinander abgebildet werden,, in der Mitte des Systems liegende Zylinderlinse weist eine dem vierten Teil des Abstandes zwischen der Vorlagen- und der Kopienebene entsprechende Brennweite auf und bildet somit bezüglich der Mittenstrahlen der Linsenreihen den Punkt G in den Punkt G" ab. Die bildmäßige Abbildung des Punktes G in den Punkt G" durch die Linsengruppen 12a, 12b bzw. 13a, 13b wird durch die Zylinderlinse 19 nicht gestört, weil sie sich bezüglich dieses Systems in der Zwischenabbildungsebene befindet, in welcher sie lediglich Feldlinsenwirkungen entfalten kann.

Trotz des Vorhandenseins der Zylinderlinse 19 in der Zwischenbildebene g ist es nach wie vor möglich, in der Nähe dieser Zwischenbildebene g Feldlinsenleisten 20, 21 anzubringen, welche in bekannter Weise eine insgesamt etwa dem vierten Teil des Abstandes zwischen den beiden Linsenleisten 12 und 13 entsprechende Brennweite aufweisen und somit etwa die Linsenelemente 12a und 12b auf die Linsenelemente 13a und 13b abbilden. Solche sphärischen Feldlinsen bewirken auch dann keinenennens-

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werte Verzerrung der eigentlichen Abbildung, wenn sie niciit genau in der Zwischenbildebene liegen. Es ergibt sick neben einer Änderung der Gesamtbrennweite des Systems allenfalls eine gegenseitige Verschiebung der Teilbilder, welche sich durch entsprechende Anpassung der Brennweiten bzw. durch Anpassung der Rasterabstände der Linsenleisten 12 und 13 leicht ausgleichen lassen. Eine Bildverschiebung macht sich ohnehin nicht bemerkbar, wenn, wie im Falle des Ausführungsbeispieles gemäß Figur 3, zwei gleichartige Feldlinsenleisten symmetrisch zur Zwischenbildebene g angeordnet sind.

In Figur 4- ist in eine Öffnung 1a des Gerätegehäuses 1 eine transparente Auflageplatte 22 eingesetzt. Über diese transparente Auflageplatte 22 wird mittels Transportrollen 23 und eine blattförmige Vorlage 25 in Pfeilrichtung B transportiert. Die Transportgeschwindigkeit in Pfeilrichtung B ist wieder mittels einer nicht näher dargestellten Getriebeverbindung so eingestellt, daß sie der Umfangsgeschwindigkeit des Kopierzylinders 2, 3 in Pfeilrichtung A entspricht. Die Vorlage 25 wird während ihres Vorbeiganges an der transparenten Auflageplatte 22 mittels einer Andruckplatte 26 angedrückt, welche unter der Wirkung von zwei Druckfedern 27 und 28 steht. Die Belichtung der Vorlage erfolgt mittels zweier in Reflektoren 29 und 30 angeordneter Leuchtröhren 9 und 10.

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Die Abbildung der Vorlage 25 auf den Kopierzylinder 2, 3 erfolgt wieder mittels in einem rechteckigen Tubus 11 angebrachter Linsenleisten 12 und 13, wobei eine Feldlinsenleiste 14- und eine Zwischenbildblende 16 vorgesehen sind.

Vor und nach dem Tubus 11 ist je ein Umlenkspiegel 31 und 32 angeordnet, welcher jeweils zwei gegeneinander geneigte Spiegelflächen 3"Ia, 31b, 32a, 32b aufweist. Diese Spiegelflächen sind so gegeneinander geneigt, daß die durch die Punkte GV und G2¹ gehenden Mittenstrahlen der Linsenreihen a und b sich in den Punkten G und G" schneiden.

Gemäß Figur 6 erfolgt schließlich noch die Zusammenführung der Mittelebenen der Abbildung durch die einzelnen Linsengruppen in den Punkten G und G" dadurch, daß das Abbildungssystem Linsenleisten 33 und 34- mit dezentrierten, sphärischen Linsenelementen bzw. sphärischen Keillinsen 33a, 33b, 34-a, 34-b enthält. Die ITeldlinsenleiste 14- enthält dabei, wie im Falle der Figur 2, normale, d.h. zentrierte sphärische Linsenelemente.

Natürlich könnten andererseits auch die Zylinderfeldlinsenleiste 19 gemäß Figur 3 einschließlich der dazugehörigen sphärischen Feldlinsenleisten 20 und 21 durch eine einzige Feldlinsenleiste mit sphärischen Keillinsen nach Art der Leisten 33 und 34- in Figur 6 ersetzt werden.

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Claims

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S chut zansprüche

T. Belichtungseinrichtung für Kopiergeräte, bei welcher die Vorlage mittels einer relativ zur Vorlage bewegten Objektivanordnung streifenweise auf den Kopieträger abgebildet wird, und. bei welcher die Objektivanordnung aus mehreren, jeweils quer zur Bewegungsrichtung reihenweise nebeneinander angeordneten Linsengruppen besteht, welche jeweils mindestens zwei Glieder mit insgesamt jeweils positiver Brechkraft mit einer zwischen den Gliedern • liegenden Zwischenbildebene umfassen, wobei mindestens zwei in Bewegungsrichtung hintereinander liegende Reihen von Linsengruppen vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß in die Strahlengänge der Linsenreihen optische Ablenkmittel (15, 17, 18, 19, 31, 32, 33, 3Ό eingeschaltet sind, welche die Mittenstrahlen der Linsenreihen sowohl im Bereich der Vorlagenoberflache als auch im Bereich der Kopieträgeroberfläche in Bewegungsrichtung (A, B) einander annähern.
2. Belichtungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß optische Ablenkmittel (15, 17, 18, 19, 31,

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ORIGINAL INSPECTED

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32, 33, 34) vorgesehen sind, welche die Ebenen der Mittenstrahlen der Linsenreilien im Bereich der Vorlagenoberfläche und der Kopieträgeroberflache zum Schnitt bringen.
3. Belichtungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die optischen Ablenkmittel von transparenten Prismen (15» 17» 18) gebildet werden.
4-. Belichtungseinrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß in der Nähe der Zwischenbildebene (g) ein die Mittenstrahlen der Linsenreihen zur gemeinsamen Mittelebene aller Linsenreihen ablenkendes Prisma (15) angeordnet ist.
5· Belichtungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Strahlengang jeder Linsenreihe sowohl vorlagenseitig, als auch kopieträgerseitig Je ein den Mittenstrahl zur gemeinsamen Mittelebene aller Linsenreihen ablenkendes Prisma (17» 18) eingeschaltet ist.
6. Belichtungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Zwischenbildebene (g) eine Zylinderlinse (19) angebracht ist, deren Mittelachse mit

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der gemeinsamen Mittelebene aller Linsenreihen zusammenfällt.
7. Belichtungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Strahlengang zwischen der Vorlage und dem Kopieträger mindestens ein Umlenkspiegel (31 > 32)" eingeschaltet ist, wobei die für die Umlenkung der Strahlengänge der einzelnen Linsenreihen vorgesehenen Spiegelflächen (31a, 31b, 32a, 32b) in der Weise gegeneinander geneigt sind,daß die Ebenen der Mittenstrahlen der Linsenreihen sich im Bereich der Vorlagenoberfläche und der Kopieträgeroberfläche schneiden.
8. Belichtungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in den Abbildungsstrahlengang mindestens eine Linsenleiste (33? 34-) mit sphärischen·Keillinsenelementen (33a, 33b, 34-a, 34-b) eingeschaltet ist.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

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