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Zirkularbildabtaster
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Beschreibung Die Erfindung bezieht sich auf Bildabtaster, und zwar
insbesondere auf solche, bei denen ein Bild in zirkularer Weise abgetastet wird.
Bei einer Ausführungsform eines solchen Bildabtasters wird das Bild mit Hilfe eines
rotierenden Spiegels auf eine Photozelle reflektiert, wobei der rotierende Spiegel
in Bezug auf seine Drehachse in einem kleinen Winkel gehalten wird. Die Photozelle
tastet deshalb einen kreisförmigen Bereich ab, wobei der Durchmesser der Abtastung
durch die Winkeilage des Spiegels bestimmt wird. Typische solche Bildabtaster sind
in der US-PS 3 704 372 beschrieben. In dieser Patentschrift sind die Vorteile eines
einstellbaren Abtastdurchmessers erwähnt, wobei angegeben wird, daß Spiegel mit
verschiedenen Winkeln im Verhältnis zu ihrer Drehachse ausgetauscht werden können.
Die Nachteile einer solchen unflexiblen Lösung liegen auf der Hand. In der US-PS
4 128 297 ist eine weitere Alternative für einen Bildabtaster angegeben, der eine
Zoomlinse enthält. Zwar ergibt eine Zoomlinse einen kontinuierlich einstellbaren
Åbtastdurchmesser, jedoch ist sie teuer und groß, weshalb sich die Aufgabe ergab,
eine einfachere und wirtschaftlichere Lösung dieses Problems zu schaffen.
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Gemäß der Erfindung wird nun der Spiegel im Bildabtaster auf einem
drehbaren Träger befestigt, der die Drehbewegung des Bildabtasters ergibt Die Verbindung
zwischen dem Träger und dem Spiegel ist eine schwenkbare Verbindung. Es sind Mittel
für die Einstellung des Winkels des Spiegels im Verhältnis zu Träger vorgesehen,
ohne daß der Bildabtaster auseinandergebaut oder der Spiegelträger ausgetauscht
werden muß.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der Spiegel federbelastet,
so daß er eine maximal mögliche Winkelstellung im Verhältnis zur Drehachse einnimmt.
Gleichzeitig wird der Spiegel daran gehindert, diese Lage einzunehmen, und zwar
durch einen federbelasteten-Läufer, der am Spiegel in solcher Weise anliegt, daß
sein Winkel in Querrichtung zur Drehachse Null wird. Ein geeigneter Mechanismus
-liegt am Läufer an und drückt die Feder im Läufer zusammen, wodurch der Spiegel
einen Winkel annehmen kann, der durch den Grad der Zusämmendrückung der Feder im
Läufer bestimmt wird. Der Justiermechanismus ist geeicht, um den Abtastdurchmesser
anzuzeigen.
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Da die Versetzung des Abtasters im Verhältnis zum Bild eine Funktion
des Abtastdurchmessers ist, ist es auch angeraten, eine gewisse Beziehung zwischen
diesen beiden Funktionen herzustellen, beispielsweise dadurch, daß man verschiedene
Versetzungsskalen am Versetzungsanzeiger vorsieht, sodaß die tatsächliche Versetzung
bei dem betreffenden Abtastdurchmesser bestimmt werden kann.
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Die Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
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In den Zeichnungen zeigen: Fig. 1 bis 4, 8A und 8B verschiedene Ausführungsformen
der Spiegelhalterung; Fig. 5 eine teilweise geschnittene Ansicht eines erfindungsgemäßen
Bildabtasters; Fig. 6 eine Vorderansicht des Bildabtasters von Fig. 5, wobei die
Eichung des Abtastdurchmessers und der Versetzungsskala zu sehen sind;- und
Fig,
7 ein Detail einer Aufsicht auf einem Teil des Bildabtasters von Fig. 5, und zwar
teilweise geschnitten.
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Gemäß Fig. 5 besteht ein Bildabtaster 4 aus einem Gehäuse 5, in welchem
ein Abtastmotor 6 angeordnet ist, der eine Welle 7 dreht, auf welcher ein Rotator
8 eines Sinuswellengenerators und ein Träger 9 angeordnet sind. Die Funktionen dieser
verschiedenen Teile sind allgemein bekannt und mehr in den weiter oben angegebenen
Patentschriften beschrieben.
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Bei der Ausführungsform von Fig. 1 ist ein Spiegel 16 auf einer Trägerplatte
33 befestigt, die ihrerseits an einem Block 34 angelenkt ist. Der Block 34 sitzt
auf einer Justierschraube 35, die drehbar im Träger 9 gelagert ist.
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Der Block 34 ist so angeordnet, daß erZnicht drehen kann.
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Die Trägerplatte 33 wird von zwei Führungen 36, 37 gehalten, welche
es ermöglichen, daß die Trägerplatte 33 verschoben werden kann, während der Block
34 sich entlang der Justierschraube 35 bewegt.
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Bei der Ausführungsform von Fig. 2 trägt der Block 34 einen Stab 38,
an welchem der Spiegel 16 angelenkt ist. Der Stabl 38 wird durch eine Feder 39 nach
oben gedrückt, welche den Spiegel fest gegen eine Oberfläche 40 drückt.
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Bei der Ausführungsform von Fig. 3 ist der Spiegel 16 auf einer Trägerplatte
41 befestigt, die direkt am Träger 9 angelenkt ist. Eine Feder 42 versucht die Trägerplatte
41 um ihre Achse im Uhrzeigersinn zu drehen, jedoch ist die Drehung der Trägerplatte
durch einen Exzenter beschränkt, der am Ende der Welle eines Justierkopfs 44 sitzt.
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Gemäß der Ausführungsform von Fig. 4 kann der auf der Trägerplatte
33 befestigte Spiegel 16 direkt durch eine Justiereinrichtung gedreht werden, welche
aus einer einfachen im Träger 9 gelagerten Welle besteht. Eine unbeabsichtigte Drehung
wird durch Reibungssitz verhindert. Eine Drehung
kann nur durch
Betätigung des Justierkopfs 47 erreicht werden.
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Die Ausführungsform der Fig. 8A und 8B ist eng mit der- von Fig. 3
verwandt, wobei jedoch kein kontinuierlicher Exzenter vorgesehen ist, sondern der
Spiegel 16 durch einen Nokken mit drei Flächen justierbar ist, wodurch der Spiegel
drei mögliche Lagen annehmen kann. Wie in Fig. 3 drückt die Feder 42 den Spiegel
in die Stellung mit kleinstem Winkel. Wie aus der Fig 8B ersichtlich ist, kann die
Lage des Nockens durch Drehen mit einem Schraubenzieher verändert werden, wodurch
der Spiegel in eine der drei möglichen Lagen gebracht-und somit der Abtastdurchmesser
verändert werden kann..
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Bei einer in den Fig. 5, 6 und 7 gezeigten bevorzugten Ausführungsform
besitzt der Träger ein Mittelteil 10 und einen Läufer 11, der eine Hülse 12 umfaBt,
die gleitbar auf dem Mittelteil befestigt ist, aber an einer Drehung in Bezug auf
das Mittelteil durch den Eingriff eines Stiftes 13 in einen Schlitz 14 gehindert
wird. Der Läufer-11 wird durch eine Feder 15 nach unten gedrückt. Der Spiegel 16
ist hier mit Hilfe eines Stifts 17 auf Armen 18 schwenkbar gelagert, wie dies am
besten aus Fig 7 ersichtlich ist. Eine Feder 19 drückt den Spiegel 16 normalerweise
entgegen dem Uhrzeigersinn, indem sie auf den linken Teil des Spiegels 16 eine Kraft
ausübt, wobei sie sich am Mittelteil 10 abstützt.
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Aus Fig. 7 ist ersichtlich, daß der Läufer 11 durch ein Paar drehbarer
Rollen 20 positioniert wird, die ihrerseits auf einem gegabelten Hebel 21 mittels
Drehlager 22 gelagert sind. Die Drehlager bestehen lediglich aus Stummelachsen 23,
24, die im Körper des Bildabtasters befestigt sind und durch Löcher in den beiden
Armen des gegabelten Hebels 21 hindurchgehen. Das andere Ende des gegabelten Hebels
wird mit Hilfe einer Feststellvorrichtung 25 -festgehalten, die aus einem Justierknopf
26 besteht, der am Gehäuse-durch Reibungssitz festgehalten wird. Mit Hilfe des Justierknopfs
26
kann eine Welle 27 gedreht werden, die in den'gegabelten Hebel
21 eingeschraubt ist.
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Wie aus Fig. 6 ersichtlich ist, wird der Knopf 26 durch eine Platte
28 gehalten, die ihrerseits eine-Markierung 29 trägt,. die dazu dient, auf einer
Skala 30 den Durchmesser der Abtastung anzuzeigen. Wie ebenfalls aus Fig. 6 ersichtlich
ist, kann die Ablenkung des Bildabtasters im Verhältnis zum Bild durch Drehen des
oberen Teils des Bildabtastmechanismus eingestellt werden, wobei eine Skala 31 gemeinsam
mit einer Markierung 32 den Grad der Ablenkung in Einheiten, beispielsweise hotel
Millimeter; anzeigt. Es ist ersichtlich, daß drei Zahlengruppen-vorhanden sind.
Eine ist mit H, eine mit M und eine mit L bezeichnet. Ähnliche Bezeichnungen erscheinen
auf der Skala 30.
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Beim normalen Betrieb des Bildabtasters dreht der Motor 6 die Welle
7, welche die Teile des Sinuswellengenerators und auch den Spiegel in. seinem Träger
mitführt. Bei den in den Fig. 1, 2, 3 und 4 gezeigten Ausführungsformen erfordert
das Justieren des Winkelspiegels, daß der Motor angehalten wird und der Träger 9
solange gedreht wird, bis die Justierschraube bzw. der Justierknopf mit einem Loch
im Körper des Bildabtasters ausgerichtet ist. Die Läge des Spiegels kann dann mit
einem Schraubenzieher justiert werden.
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Wenn bei der Ausführungsform von Fig. 1 die Justierschraube 35 gedreht
wird, bewegt sich der Block 34 entlang der Schraube, wodurch die Trägerplatte 33
bewegt wird und sich der Spiegel der Trägerplatte 33 und damit der Winkel des Spiegels
ändert.
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Bei der Ausführungsform von Fig. 2 wird durch eine Drehung der Justierschraube
35 der Block 34 bewegt, wodurch der Spiegel über die Oberfläche 40 geführt wird.
Die Oberfläche 40 ist so geformt, daß sich der Winkel des Spiegels ändert, wenn
der Block 34 sich auf der Schraube entlang bewegt.
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Bei Betrachtung der Ausführungsform von Fig. 3 ist ohne weiteres ersichtlich,
daß durch eine Einstellung des Justierknopfs 44 der Exzenter 43 bewegt wird, so
daß sich der Winkel der Trägerplatte 41 ändert.
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Bei der Ausführungsform-von Fig. 4 ist ohne weiteres ersichtlich,
daß durch Drehen des Justierknopfs 47 der Winkel des Spiegels verändert wird.
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Bei den vorhergehenden Ausführungsformen kann die Justiereinrichtung
kalibriert sein, beispielsweise als Abtastdurchmesser, wie dies in Fig. 4 gezeigt
ist, indem eine Skala auf dem Träger 9 vorgesehen wird, die ;mit einem Schlitz in
der Justiereinrichtung zusammenarbeitet, so daß sich'eine Anzeige des Spiegelwinkels
ergibt.
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Bei der bevorzugten Ausführungsform von Fig. 5 ist es jedoch nicht
nötig, den Motor für die Justierung anzuhalten, da diese Justierung des Spiegelwinkels
durch Positionieren des Justierknopfs 26 erfolgtr wobei die Lage der Rollen 20 verändert
wird. Bei der gezeigten Lage liegen die Rollen 20 am Läufer 11 an, wodurch dessen
Lage gegen den Druck der Feder 15 auf den Mittelteil 10 eingestellt wird. Wenn der
Läufer vollständig nach unten gelassen wird, liegt er an beiden Enden des Spiegels
16'an und bringt ihn in einen rechten Winkel zur Drehachse. Wenn nun der Justierknopf
26 gelöst und der Feststellmechanismus angehoben wird, dann dreht sich der gegabelte
Hebel 21 um sein Drehlager 22, wobei die Rollen 22 und damit der Läufer 11 angehoben
werden und die Feder 15 zusammengedrückt wird. Ein Ende des Spiegels 16 folgt dem
Läufer, während das andere Ende durch die Feder 19 vom Mittelteil 10 weggedrückt
wird. Hierdurch gelangt der Spiegel in eine Winkellage zu seiner Drehachsc, wobei
der Winkel durch die Lage des gegabelten Hebels 21
bestimmt wird.
Wenn sich der Motor dreht, dann reitet der Läufer t1 auf den Rollen 20, hält aber
die gleiche axiale Lage im Verhältnis zum Rotor bei, weshalb die Lage des Winkels
in Bezug auf die Drehachse konstant bleibt.
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Es ist deshalb ersichtlich, daß der Winkel des Spiegels durch Einstellen
des Feststellmechanismus, d. h. also durch Einstellen der Lage des gegabelten Hebels
21 festgelegt werden kann. Die Lage des gegabelten Hebels 21, d h.
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also der Winkel des Spiegels, kann nunmehr an der in Fig. 6 zu stehenden
Skala 30 abgelesen werden. Die Markierung 29 befindet sich in Fig. 6 in der Mittellage,
was einen Betrieb mit mittlerer Geschwindigkeit bedeutet. Wenn der gegabelte Hebel
21 abgesenkt wird, dann wird der Winkel kleiner, und die Skala 30 zeigt, daß der
Spiegel für langsamen Betrieb (L) eingestellt ist. Wenn dagegen der gegabelte Hebel
21 nach oben bewegt wird, dann wird der Winkel des Spiegels größer, und die Skala
30 zeigt, daß der Spiegel für einen schnellen Betrieb eingestellt ist.
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Aus Gründen, die hier nicht erörtert werden brauchen, die aber genauer
in der bereits erwähnten US-PS 4 128 297 angegeben sind, wird die Versetzung bei
einer gegebenen Winkeldrehung des oberen Teils größer, wenn der Durchmesser des
Kreises größer wird. Deshalb zeigt die Stellung H eine größere Versetzung für eine
gegebene Winkeldrehung als die Stellung L auf der Skala 31. Es ist deshalb ersichtlich,
daß die Bedienungsperson bei der Snderung des Abtastdurchmessers bei diesem Apparat
nur den Justierknopf 26 lösen und die Lage des gegabelten Hebels 21 justieren muß,
um den Winkel des Spiegels zu ändern. Gleichzeitig kannsie feststellen; ob die Versetzung
für den Betrieb geeignet ist, und zwar unter Berücksichtigung der Tatsache, daß
sich die Versetzung ändert, wenn sich der Abtastdurchmesser ändert, so daß eine
Ablesung an der zugeordneten
Skala durchgeführt werden muß.
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Zwar hat die dargestellte Vorrichtung nur drei Stellungen, nämlich
langsame, mittlere und hohe Geschwindigkeit, bei entsprechender Eichung der Ablenkskala,
aber es ist klar, daß in der Tat die mögliche Einstellung des Durchmessers des Kreises
kontinuierlich ist und daß die Eichung der Skala 30 nicht nur in Geschwindigkeit
geeicht sein kann, wobei es sich um jeden Fall um eine im wesentlichen kontinuierliche
Skala handeln wird. Bei einer solchen Kalibrierung der Skala 30 wird es natürlich
auch nötig sein, eine Beziehung mit der Versetzskala 31 herzustellen. Eine geeignete
Verbindung ist in der bereits erwähnten US-PS 4 128 297 angegeben, wobei eine mechanische
Kopplung zwischen dem Abtastdurchmesser und der Ablenkskala vorgesehen ist.
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Es ist klar, daß zwar die Einstellung des Spiegelwinkels anhand eines
bestimmten Mechanismus erläutert worden ist, daß aber auch andere Mechanismen geeignet
sind und auf andere Kreisabtastoperatioen angewendet werden können. Beispielsweise
ist es in einigen Fällen denkbar, eine Neigungsjustierung durch die Welle 7 oder
durch andere mechanische Mittel für die Positionierung des Läufers 11 hervorzurufen.
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Außerdem können die mechanischen Funktionen der verschiedenen Bauteile
durch andere Mittel hervorgerufen werden, beispielsweise dadurch, daß man die Feder
19 und den Stift 17 durch eine federnde Anlenkung ersetzt oder daß man eine federbelastete
Positioniereinrichtung für die Feststellvorrichtung 25 vorsieht.
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