DE2939149A1

DE2939149A1 - Compact scanner for photocopier - has double reflex optics with mirror lens and moving mirror

Info

Publication number: DE2939149A1
Application number: DE19792939149
Authority: DE
Inventors: Wilhelm 6301 Biebertal Knechtel
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1979-09-27
Filing date: 1979-09-27
Publication date: 1981-04-16
Also published as: DE2939149C2

Abstract

A compact scanner for a photocopier has reflex optics using a mirror lens (25) near the photosensitive drum (8) and a fixed mirror (35) at the far top end of the copier, out of the way of the reciprocating drive. The final part of the scan path is from the mirror lens to the fixed mirror and back to the drum. A moving mirror (34) reflects the image from the scanning mirror (3) to the reflecting optics with the relative speeds of the mirror and scanner adjusted to maintain a set focal length.

Description

Bezeichnung: FotokopiergerätName: photocopier

Beschreibung Die erfindung betrifft ein Fotokopiergerät nach dem Gattungsbegriff des Anspruches.Description The invention relates to a photocopier according to the generic term of the claim.

Bei einem ersten Gerätetyp werden die verschiebbaren Spiegel parallel zur Vorlagenebene bewegt, und zwar der zweite Spiegel mit der halben Geschwindigkeit des ersten Spiegels, um einen optischen Weglängenausgleich zu erzielten. In a first type of device, the sliding mirrors are parallel moved to the original plane, namely the second mirror at half the speed of the first mirror in order to achieve an optical path length compensation.

Die optische Achse des Objektives liegt bei dieser Ausbildung ebenfalls parallel zur Vorlagenebene und der weitere fest angeordnete Spiegel ist hinter dem Objektiv derart geneigt angeordnet, daß er die Lichtstrahlen auf die Trommel lenkt.The optical axis of the lens is also located in this design parallel to the original plane and the further fixed mirror is behind the Lens arranged inclined in such a way that it directs the light beams onto the drum.

Bei einem zweiten Gerätetyp lenken die beiden verschiebbaren Spiegel die von der Vorlagenebene kommenden Lichtstrahlen schräg zur Vorlagenebene in das Objektiv, d.h. die Achse dieses Objektives ist zur Vorlagenebene geneigt angeordnet. Der weitere fest angeordnete Spiegel ist bei dieser Ausbildung durch einen Winkelspiegel ersetzt, der in Lichtrichtung gesehen hinter dem Objektiv angeordnet ist. Bei diesem Geräte typ ist der den optischen Weglängenausgleich bewirkende Spiegel ein einfacher Planspiegel. Wird dieser Spiegel flächenmäßig groß genug ausgebildet, kann er wie der Abtastspiegel parallel zur Vorlagenebene verschoben werden, so daß für die beiden verschiebbaren Spiegel nur eine Führung erforderlich ist. Wird der Spiegel jedoch flächenmäßig klein gehalten, dann wird man ihn längs der optischen Achse verschieben. Seine Verschiebegeschwindigkeit ist dann entsprechend zu korrigieren. In a second type of device, the two sliding mirrors steer the light rays coming from the original plane into the Objective, i.e. the axis of this objective is inclined to the plane of the original. The further fixed mirror is in this embodiment by an angle mirror replaced, which is arranged in the direction of light behind the lens. With this one Type of device, the mirror effecting the optical path length compensation is a simple one Plane mirror. If this mirror is made large enough in terms of area, it can be like the scanning mirror can be moved parallel to the plane of the original, so that for the two sliding mirror only a guide is required. However, the mirror will If the area is kept small, then you will move it along the optical axis. Its speed of movement must then be corrected accordingly.

Beide Gerätetypen weisen vier Spiegel auf und erstellen deshalb ein seitenverkehrtes Bild der Vorlage auf der lichtempfindlichen Trommel. Both types of device have four mirrors and therefore create one reversed image of the original on the photosensitive drum.

Der optische Aufwand bei beiden beschriebenen Gerätetypen beansprucht relativ viel Raum und führt ZU großen Geräten. The optical effort required for both types of device described a lot of space and leads to large devices.

Bei einem dritten Gerätetyp ist das Objektiv als Spiegelobjektiv ausgebildet, so daß, um ein seitenverkehrtes Bild zu erhalten, nur noch drei zusätzliche Spiegel vorgesehen sein müssen, von denen wiederum zwei verschiebbar sind. Der zweite Spiegel lenkt die Lichtstrahlen derart, daß der Achsstrahl schräg zur Vorlagenebene geneigt ist. Der weitere fest angeordnete Spiegel ist bei dieser Ausbildung von der Trommel weiter entfernt als das Spiegelobjektiv. In a third type of device, the lens is a mirror lens so that, in order to obtain a reversed image, only three additional ones are needed Mirrors must be provided, two of which are in turn displaceable. The second The mirror directs the light beams in such a way that the axis beam is inclined to the plane of the original is inclined. The other fixed mirror is in this training of further away from the drum than the mirror lens.

Sämtliche drei Gerätetypen bauen relativ groß, wenn man davon ausgeht, daß ihnen gemeinsame Bedingungen zugrunde liegen, beispielsweise gleiche Brennweite des .Abbildungsobjektives und gleiche Öffnungswinkel, außerdem gleiche Weglänge des Abtastspiegels und gleicher lotrechter Abstand dieses Spiegels von der Vorlagenebene, ferner gleiche Anordnung der Trommel im Gerät. Unter dieser Voraussetzung baut der dritte Gerätetyp am größten und der erste Gerätetyp am kleinsten, d.h. etwa 4 bis 5 % kleiner als der dritte Gerätetyp, wenn man von der Größe der Vorderfläche des Gerätes ausgeht und annimmt, daß bei sämtlichen Geräten die Tiefe der Geräte gleichbleibend ist. All three types of devices are relatively large, assuming that that they are based on common conditions, for example the same focal length of the imaging lens and the same aperture angle, also the same path length of the scanning mirror and the same perpendicular distance of this mirror from the plane of the original, also the same arrangement of the drum in the device. With this prerequisite, the builds the third device type is the largest and the first device type is the smallest, i.e. about 4 to 5% smaller than the third device type, considering the size of the front surface of the Device starts and assumes that the depth of the devices remains the same for all devices is.

Aufgabe der Erfindung ist es, von dem letztgenannten Gerät mit Spiegelobjektiv ausgehend, einen optischen Abbildungsstrahlengang anzugeben, bei dem das Gerät kleiner und flacher baut als sämtliche genannten Gerätetypen. The object of the invention is to use the latter device with a mirror lens starting from specifying an optical imaging beam path in which the device is smaller and is flatter than any of the device types mentioned.

Ein solches Gerät wird billiger und gestattet bei gleicher Leistung eine bessere Lagerhaltung, es braucht beim Versand weniger Verpackungsmaterial und es bietet darüber hinaus bessere Transportmöglichkeiten und auch bessere Aufstel lmöglichkeiten. Such a device is cheaper and allows for the same performance better warehousing, less packaging material is required for shipping and it also offers better transport options and better locations oil possibilities.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch das kennzeichnende Merkmal des Anspruches gelöst. The object according to the invention is achieved by the characterizing feature of the claim solved.

Durch die besondere Strahlenführung bedingt, wird das Gerät sehr flach und im übrigen, bezogen auf die Vorderfläche des Gerätes, etwa 20 % kleiner als das Vergleichsgerät, d.h. das Gerät vom dritten Typ mit Spiegelobjektiv. Due to the special beam guidance, the device becomes very flat and otherwise, based on the front surface of the device, about 20% smaller than the comparison device, i.e. the device of the third type with a mirror lens.

Das erfindun gemäße Gerät ist damit aber auch wesentlich kleiner als der kleinste beschriebene Gerätetyp. The device according to the invention is therefore also much smaller as the smallest described device type.

Weitere Einzelheiten können der nachfolgenden Beschreibund der Zeichnung entnommen werden. Es zeigen: Fig. 1 die schematische Darstellung des ersten zum Stand der Technik gehörenden Gerätetyps; Fig. 2 den zweiten beschriebenen Gerätetyp; Fig. 5 den der Erfindung zugrunde liegenden Gerätetyp; Fig. 4 das erfindungsgemäße Gerät. Further details can be found in the following description of the drawing can be removed. They show: FIG. 1 the schematic representation of the first for Device type belonging to the state of the art; 2 shows the second type of device described; 5 shows the type of device on which the invention is based; 4 shows the according to the invention Device.

Bei sämtlichen Geräten ist in der Vorlagenebene 1 eine gleich große Vorlage 2 angeordnet, welche mit iilfe eines Spiegels 3 streifenweise abgetastet wird. hierzu wird der Spiegel 3 bis in die Lage 3' verschoben. Dieser Verschiebeweg ist bei sämtlichen Geräten gleich lang. Die den Spiegel 3 verlassenden Lichtstrahlen fallen gemäß Fig. 1 auf einen Winkelspiegel 4, 5, der die Lichtstrahlen in das Objektiv 6 lenkt. Von hier aus treffen die Lichtstrahlen auf einen fest angeordneten Spiegel 7, der sie auf die Prozeßtrommel 8 reflektiert. All devices have the same size in template level 1 Original 2 is arranged, which is scanned in strips with the aid of a mirror 3 will. for this purpose, the mirror 3 is shifted into position 3 '. This displacement path is the same length for all devices. The light rays leaving the mirror 3 fall according to Fig. 1 on an angle mirror 4, 5, which the light rays into the lens 6 steers. From here the light rays hit a fixed mirror 7, which reflects it onto the process drum 8.

Um den optischen Weglängenausgleich bei der Verschiebung des Spiegels 3 zu erreichen, werden die Spiegel 4 und 5 bis in die Lage 4', 5' verschoben, und zwar in der Horizontalkomponente mit der halben Geschwindigkeit wie der Spiegel 3. About the optical path length compensation when moving the mirror 3, the mirrors 4 and 5 are moved to position 4 ', 5', and in the horizontal component with half the speed as the mirror 3.

Gemäß Fig. 2 liegt die Achse des Objektives 6 zur Vorlagenebene geneigt. Die Lichtstrahlen gelangen vom Spiegel 3 auf einen Spiegel 14, der längs der optischen Achse bis in die Lage 14' verschoben wird, wenn sich der Spiegel 3 in die Lage 3' bewegt. Bildet man den Spiegel 14 flächenmäßig groß genug aus, dann kann er auch parallel zur Vorlagenebene verschoben werden, ohne daß die vom Spiegel 5 kommenden Lichtstrahlen aus dem Reflexionsbereich des Spiegels 4 auswandern. Bei der erstgenannten Schrägverschiebung des Spiegels 14 ist eine entsprechende Geschwindigkeitskorrektur vorzunehmen. Das Objektiv 6 lenkt gemäß Fig. 2 die Lichtstrahlen über einen Winkelspiegel 15 wiederum auf die Prozeßtrommel 8. According to FIG. 2, the axis of the objective 6 is inclined to the plane of the original. The light rays arrive from the mirror 3 on a mirror 14, which is along the optical Axis is shifted to position 14 'when mirror 3 is in position 3' emotional. If the mirror 14 is made large enough in terms of area, then it can also be moved parallel to the plane of the original without the coming from the mirror 5 Light rays migrate out of the reflection area of the mirror 4. With the former Inclined displacement of the mirror 14 is a corresponding speed correction to undertake. The lens 6 directs the light beams via an angle mirror according to FIG. 2 15 again on the process drum 8.

Gemäß Fig. 3 gelangen die Lichtstrahlen auf einen Spiegel 23, der wiederum entweder längs der optischen Achse bis in die Lage 23' verschiebbar ist oder aber, wenn er flächenmäßig groß genug ist, parallel zur Vorlagenebene. Das Objektiv 24 weist bei dieser Ausbildung eine Spiegelfläche 25 auf und reflektiert somit die Lichtstrahlen auf einen fest angeordneten Spiegel 26. Dieser lenkt wiederum die Lichtstrahlen auf die Prozeßtrommel 8. According to Fig. 3, the light rays reach a mirror 23, the again either along the optical axis up to position 23 ' is displaceable or, if it is large enough in terms of area, parallel to the plane of the template. In this embodiment, the objective 24 has a mirror surface 25 and reflects thus the light rays on a fixedly arranged mirror 26. This in turn directs the light beams on the process drum 8.

Geht man davon aus, daß der Abstand der Spiegel 3 von den Vorlagenebenen 1 in jedem der Ausführungsbeispiele gleich groß ist, ebenso die Brennweiten der Abbildungsobjektive 6 bzw. 24, daß ferner diese Objektive einen gleichen Öffnungswinkel aufweisen, und daß schließlich in jedem Abbildungsstrahlengang die gleiche Anzahl von Spiegeln vorgesehen ist, nämlich jeweils vier, um ein seitenverkehrtes Bild der Vorlage zu erhalten, und daß schließlich die Anordnung der Prozeßtrommel 8 in jedem Gerät stets die gleiche ist, dann ist die Vorderfläche des Gerätetype ach Fig. 3 flächenmäßig am größten, nämlich 100 %, die des Gerätetypes nach Fig. 1 am kleinsten, nämlich 95,7 l, wie aus der maßstabgerechten Gegenüberstellung der Figuren zu erkennen ist. Der C ätetyp der Fig. 2 weist eine Flächengröße von 97,8 % auf, bezogen jeweils auf den Gerätetyp der Fig. 3. Assuming that the distance between the mirror 3 and the original planes 1 is the same in each of the exemplary embodiments, as are the focal lengths of Imaging lenses 6 and 24 that these lenses also have the same opening angle have, and that finally the same number in each imaging beam path of mirrors is provided, namely four each, to a reversed image of the template, and that finally the arrangement of the process drum 8 in is always the same for every device, then the front surface of the device type is alas Fig. 3 has the largest area, namely 100%, that of the device type according to FIG. 1 on smallest, namely 95.7 l, as shown in the scale comparison of the figures can be seen. The C ätetyp of Fig. 2 has an area size of 97.8%, based in each case on the device type in FIG. 3.

Gemäß Fig. 4 ist der Spiegel 3 wiederum bis in die Lage 3' verschiebbar. Er lenkt die Lichtstrahlen auf einen Spiegel 34, der jetzt jedoch zum Zwecke des optischen Weglängenausgleicbes nur längs der optischen Achse bis in die Lage 34' verschoben werden kann, da er flächenmäßig möglichst klein gehalten werden soll. Das Spiegelobjektiv 24, 25 lenkt die Lichtstrahlen auf einen fest angeordneten Spiegel 35, der jetzt in unmittelbarer Nähe der Vorlagenebene 1 angeordnet ist, derart, daß die auf den Spiegel 34 fallenden Lichtstrahlen und die am Spiegel 25 reflektierten Lichtstrahlen sich kreuzen. According to FIG. 4, the mirror 3 can again be displaced into position 3 '. It directs the light rays onto a mirror 34, which is now used for the purpose of optical path length compensation only along the optical axis up to position 34 ' can be moved because it should be kept as small as possible in terms of area. The mirror objective 24, 25 directs the light beams onto a fixed mirror 35, which is now arranged in the immediate vicinity of the template level 1, in such a way, that the light rays falling on the mirror 34 and those reflected on the mirror 25 Rays of light cross each other.

Dieses Gerät baut durch die besonderte Strahlenführung sehr klein. Flächenmäßig ist die Vorderfläche etwa 20 °o kleiner als die des Gerätetypes nach Fig. r. Darüber hinaus ist die Bauhöhe geringer geworden, so daß das Gerät sehr flach ist. Darüber hinaus bietet aber das Gerät nach Fig. 4 dieselben Vorteile wie der Typ nach Fig. , nämlich daß seine Optik billig ist, da auch hier ein Spiegelobjektiv verwendet wird. This device is very small due to the special beam guidance. In terms of area, the front surface is about 20 ° smaller than that of the device type Fig. R. In addition, the overall height has become less, so that the device is very is flat. In addition, however, the device according to FIG. 4 offers the same advantages as the type according to Fig., namely that its optics are cheap, because here too a mirror lens is used.

Claims

Claim loto copier, in which a template by moving a first mirror is scanned in strips parallel to the previous layer plane and with the help of a fixed lens on a rotatable light-sensitive Drum is imaged and a second sliding mirror an optical path length compensation caused during the scanning process and in which the lens is also a mirror lens is that directs the light rays to a third fixed mirror, the is further away from the drum than the mirror lens, characterized in that that the second mirror (34) is displaceable along the optical axis and the third Mirror t35! near the template level (1), outside the path of the sliding Mirror (3, 34) is arranged such that the reflected in the mirror lens (24, 25) Light rays intersect the light rays incident on the second mirror (34).