DE3141187A1

DE3141187A1 - Optischer kopierer mit variabler abbildung

Info

Publication number: DE3141187A1
Application number: DE19813141187
Authority: DE
Inventors: Yasunori Saitama Arai; Ryota Kawagoe Saitama Ogawa
Original assignee: Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 1980-10-18
Filing date: 1981-10-16
Publication date: 1982-07-08
Also published as: US4474462A; FR2492548B1; GB2087088A; JPS5768873A; JPH0423269B2; FR2492548A1; HK34486A; GB2087088B

Description

HOFFMANN · ΕΙΤΙ,Ε & PARTNER

PAT E N TAN WÄLT E

DR. ING. E. HOFFMANN (1930-1976) . DIPL.-I NG. W. EITLE · PR. RER. N AT. K.HOFFMAN N · DIPL.-ING. W. LEHN

DIPL.-ING. K. FOCHSLE · DR. RER. NAT. B. HANSEN ARABELLASTRASSE 4 · D-8000 MO NCH EN 81 . TELEFON (089) 911087 · TELEX 05-29619 (PATH E)

35 752 p/hl

ASAHI KOGAKO KOGYO KABUSHIKI KAISHA, Tokyo / Japan

Optischer Kopierer mit variabler Abbildung

Die Erfindung bezieht sich auf die Verbesserung eines, optischen Kopierers mit variabler Abbildung bei dem die Kopiergröße wunschgemäß vergrößert oder verkleinert werden kann.
5

Ein herkömmlicher Kopierer zur variablen Vergrößerung entsprechend der Darstellung in Fig. 1 ist in der US-Patentanmeldung 244 476 beschrieben. Dieser optische Kopierer funktioniert folgendermaßen. Ein auf der Auflagenglasplatte 2 an der Oberseite des Kopierers abgelegte Vorlage wird durch eine Lichtquelle 3 beleuchtet, welche zwischen einer Ausgangslage A und einer Endlage B sich hin- und herbewegt, um die Vorlage abzutasten. Nach dem Beleuchten der Vorlage wird von der Vorlage reflektiertes Licht von einem Vollgeschwindigkeitsspiegel 6 aufgenommen, welcher sich mit der Lichtquelle 3 bewegt, und gelangt durch die Halbgeschwindigkeitsspiegel 7 und 8 zum Variobjektiv 9, welches in einer variablen Abbildungseinrichtung 11

inkorporiert ist (im allgemeinen bewegen sich die HaIbgeschwindigkeitsspiegel 7 und 8 auf eine solche Weise, daß der Betrag des Versetzens derselben halb so groß ist wie der Betrag des Versetzens des Vollgeschwindigkeitsspiegeis, um einen Objekt-zu-Bild-Abstand des Variobjektivs 9 der noch zu beschreibenden Art konstant zu halten. Das so eingeführte reflektierte Licht tritt dann aus, nachdem es einer Abbildungsverändcrung durch das Variobjektiv 9 unterworfen worden ist, welches für einen spezifizierten Vergrößerungsfaktor bewegt worden ist.

Dann wird das reflektierte Licht durch einen stationären Spiegel 10 so reflektiert, daß es auf die photosensitive Trommel 13 trifft. Als Resultat wird auf der photosensitiven Trommel ein vergrößertes latentes elektrostatisches Bild der Vorlage ausgebildet. Daher wird das Bild auf herkömmliche Weise elektrostatisch aufgezeichnet und gespeichert.

. Bei einem solchen Kopierer überlappt der Bewegungsbereich des Variobjektivs 9 den Bewegungsbereich der Halbgeschwindigkeitsspiegel 7 und 8. Daher muß beim Vergrößeren des Bildes der Vorlage das Variobjektiv 9 nahe bei den HaIb^- geschwindigkeitsspiegeln eingesetzt werden, d.h. es wird zum Zwecke der Vergrößerung in Fig. 1 nach links bewegt.

Dementsprechend wird notwendigerweise der Bewegungsbereich der Halbgeschwindigkeitsspiegel verkleinert. Für den Fall, daß ein zu vergrößerndes Kopierbild in der Nähe der maximalen Vorlagegröße des optischen Kopierers liegt, d.h. daß sowohl die Bildgröße als auch die Vorlagengröße groß sind, ergeben sich verschiedene Nachteile. Wenn beispielsweise eine Vorlage des Formats "A4" zu einem Bild des Formats "A3" durch den Kopierer vergrößert wird, dessen maximal zulässige Vorlagengröße "A3" ist, und zwar mit der längeren Seite der maximal zu kopierenden Vorlagengröße als Bezugsgröße entsprechend der Darstellung in Fig. 2a und 2b, und wenn die Vorlage 22 des Formats "A4"

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vertikal entsprechend der Darstellung in Fig. 2a ausgerichtet ist, dann können die Halbgeschwindigkeitsspiegel 7 und 8 sich ohne Berühren des Variobjektivs bewegen, während der Objekt-zu-Bild-Abstand konstantgehalten wird, da der Abtastabstand des Vollgeschwindigkeitsspiegels 6 nur der Hälfte der längsseitigen Länge des Formats "A3" ist. Wenn jedoch das Bild gleichförmig in allen Richtungen vergrößert wird, einschließlich in Richtung der Breite der Trommel 13, so überschreitet ein Teil des Bildes die Größe der Trommel 13 entsprechend der Darstellung der gestrichelten Linien. Dies bedeutet, daß dieser Teil des Bildes nicht auf der Trommel ausgebildet wird. Wenn andererseits die Vorlage entsprechend der Darstellung in Fig. 2b horizontal ausgerichtet ist, dann wird der Betrag der notwendigen Bewegung der Halbgeschwindigkeitsspiegel 7 und 8 auf einem Punkt vergrößert, bei dem sie mit dem Variobjektiv 9 in Konflikt geraten. Daher ist es unmöglich, einen Bewegungsbereich der Halbgeschwindigkeitsspiegel zu erhalten, welcher ausreichend ist, für eine Vergrößerung des Formats "A4" in das Format "A3" und das Bild der Vorläge wird nur auf einem Teil des Formats "A3" kopiert, wie dies in Fig. 2b dargestellt ist.

Um diesen Nachteil zu überwinden, müßte die Breite der Trommel vergrößert werden. Alternativ muß die'Vergrößerung auf "A5" oder "A4" begrenzt sein, obwohl der Kopierer das Bild einer Vorlage des Formats "A3" kopieren kann.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, die vorgenannten Nachteile zu beseitigen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Variobjektiv, welches zwei Linsengruppen umfaßt, die entlang der optischen Achse bewegt werden, die sich von der Vorlagenseite zur Troinmclseite erstrockt, ersietzt wird durch ein Telephoto-Objektiv, welches aus einer vorderen Linsengruppe mit einer positiven Brennweite und einer hinteren Linsengruppe mit einer negativen Brennweite besteht,

wenn die Betrachtung von der Vorlagenseite her genommen wird. Daraus resultiert, daß der Bewegungsbereich der Halbgeschwindigkeitsspiegel in Richtung auf das Var!Objektiv bei konstant gehaltenem Objekt-zu-Bild-Abstand vergrößert wird, so daß das vorgenannte Problem gelöst werden kann.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der in den Zeichnungen rein schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele. Es zeigt:

Fig. 1 ein Diagramm mit der Darstellung eines Beispiels eines Kopierers, bei dem das technische Konzept der Erfindung verwendet wird,

Fig. 2(a) bis 2(c) Diagramme für die Beschreibung des Vergleichs des Standes der Technik mit der Erfindung, wobei Vorlagen gezeigt sind, bevor und nachdem sie einem variablen Vergrößerungskopieren unterzogen worden sind, mit der zulässigen Original

größe für das Kopieren der Vorlagen und der unabgewickelten Größe der photosensitiven Trommel,

Fig. 3(a) ein Diagramm mit der Darstellung eines herkömmliehen Variobjektivs,

Fig. 3(b) entsprechend Fig. 3(a) das System gemäß der Erfindung,

Fig. 4 ein Diagramm mit der Darstellung des Verhältnisses zwischen der Bewegung des Halbgeschwindigkei.tsspiegeis und der Bewegung eines bekannten Variobjekts,

Fig. 5 ein Diagramm mit der Darstellung des Verhältnisses zwischen der Bewegung des Halbgeschwindigkeits-

spiegels und der Bewegung des Variobjektivs entsprechend der Erfindung,

Fig. 6 ein Diagramm mit der Darstellung der Bildformation des Variobjektivs entsprechend der Erfindung und

Fig. 7 eine Schnittansicht eines Beispiels des Objektivs gemäß der Erfindung.

Der Gegenstand der Erfindung bezieht sich auf ein Variobjektiv innerhalb einer Vorrichtung zur variablen Vergrößerung. Der Rest des optischen Kopierers entspricht einem üblichen optischen Kopierer. Jedoch wird für ein volles Verständnis der Erfindung ein Beispiel der Anordnung des optischen Kopierers unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschrieben.

Eine Auflageglasplatte 2 befindet sich an der Vorderseite eines Rahmenkörpers 1. Eine auf der Auflagenglasplatte abgelegte Vorlage wird von einer Beleuchtungsvorrichtung 5 beleuchtet, die sich zwischen einer Wartestellung A und einer Endstellung B hin- und herbewegt, um die Vorlage abzutasten. Die Beleuchtungsvorrichtung 5 umfaßt; eine Lampe 3, einen reflektierenden Spiegel 4 und einen Vollgeschwindlgkeitsspiegel 6 zum Reflektieren des Bildes der Vorlage. Alle diese Bestandteile der Beleuchtungsvorrichtung 5 sind auf einem Teil montiert, welches sich als eine Einheit bewegt. Licht der Vorlage, welches durch den Vollgeschwindigkeitsspiegel 6 reflektiert wird, gelangt zu den Halbgeschwindigkeitsspiegeln 7 und 8. Das so auf die Spiegel gebrachte Licht wird durch die Halbgeschwindigkeitsspiegel 7 und 8 reflektiert, so daß es in ein Variobjektiv 9 gelangt, welches innerhalb einer Vorrichtung 11 für die variable Vergrößerung inkorporiert ist. Das von dem Variobjektiv 9 abgegebene Licht wird durch einen stationären Spiegel 10 reflektiert und gelangt dann auf eine photosensitive Trommel 13. Als Resultat wird auf der photosensitiven Trommel 13 ein latentes elektrostatisches Bild

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- ίο -

ausgebildet.

Das auf der Trommel 13 befindliche latente Bild wird durch eine Entwicklungseinrichtung 12 entwickelt. Das so entwickelte Bild wird auf ein Kopierblatt übertragen, welches von einer Kopierb-lattversorgungseinrichtung 21a zugebracht wird. Die übertragung erfolgt über einen Ubertragungslader 14. Das Kopierblatt wird durch eine Trennklaue 15 von der photosensitiven Trommel 13 getrennt und dann durch eine Blattfördereinrichtung 19 in eine Fixiereinrichtung 20 abgegeben. Das Kopierblatt wird nachdem dieses in der Fixiereinrichtung 20 fixiert wurde, in eine Blattabgabekassette 21b abgegeben.

Die photosensitive Trommel 13, welche sich an dem übertragungslader 14 vorbeibewegt hat, wird durch einen Entlader 16 entladen und dann durch eine Reinigungseinrichtung 17 gereinigt. Die so gereinigte Trommel 13 wird durch einen Lader 18 aufgeladen, so daß die Trommel für die Ausbildung eines nächsten latenten Bildes bereit ist. Die zuvor beschriebenen Vorgänge werden wiederholt durchgeführt.

Während der zuvor beschriebenen Schritte wird das Bild der auf die Glasplatte 2 abgelegten Vorlage durch einen Abtastvorgang der Beleuchtungseinrichtung 5 auf der photosensitiven Trommel 13 ausgebildet. Das Bild wird das Kopierblatt durch Entwicklungs- und ubertragungsvorgänge übertragen. Bei dem Belichtungsabtastvorgang der Beleuchtungseinrichtung werden die Halbgeschwindigkeitsspiegel 7 und 8, welche auf jeweiligen Teilen montiert sind, als eine Einheit in Synchronisation mit der Abtastbewegung der Beleuchtungseinrichtung 5 bewegt. In dieser Verbindung sind die Halbgeschwindigkeitsspiegel 7 und 8 so ausgelegt, daß sie sich mit einer geeigneten Geschwindigkeit bewegen.

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welche üblicherweise halb so groß ist wie die Geschwindigkeit der Beleuchtungseinrichtung 5, um so eine konstante optische Weglänge von einer Vorlagenbeleuchtungslage bis zum Variobjektiv 9 aufrechtzuerhalten. Der Bewegungs-bereich des Variobjektivs beim Kopiervorgang überlappt nicht den Abtastbewegungsberoich der Halbgoschwindiykel U;-spiegel beim Originalgrößenkopieren oder beim reduzierenden Kopieren.

Nachfolgend wird nun das der variablen Abbildungsvorrichtung des vorbeschriebenen optischen Kopierers inkorporierte Variobjektiv beschrieben. Figur 3a zeigt ein herkömmliches Variobjektiv. Das.Variobjektiv umfaßt zwei Linsengruppen, welche sich entlang der optischen Achse bewegen, die von der Vorlagenseite (in der Figur linken Seite) zur Trommelseite (die rechte Seite in der Figur) gestreckt ist. Die vordere Linsengruppe a hat von der Vorlage aus gesehen eine negative Brennweite und die hintere Linsengruppe b hat eine positive Brennweite.

Das Variobjektiv der Erfindung entspricht dahingehend dem herkömmlichen Variobjektiv, daß es zwei Linsengruppen hat, die sich entlang der optischen Achse bewegt, die von der Vorlagenseite zur Trommelseite gestreckt ist.

Jedoch besteht ein Unterschied darin, daß dieses Variobjektiv ein solches vom Telephototyp ist, bei dem die vordere Linsengruppe A von der Vorlagenseite her gesehen eine positive Brennweite und die hintere Linsengruppe B eine negative Brennweite hat.

Es soll nun der Fall betrachtet werden, daß das Bild der Vorlage hinsichtlich der Größe verändert wird, und zwar mit dem zuvor beschriebenen Variobjektiv. Bei herkömmlichen Var!objektiven gelangen, wenn die Linsengruppen des Variobjektivs getrennt von der Lebensgrößelage 9a zur

Vergrößerungslage 9c entlang der optischen Achse entsprechend der Darstellung in Fig. 4 bewegt werden,ist die vordere Linsengruppe mit der negativen Brennweite übermäßig nahe an die Halbgeschwindigkeitsspiegel. Daraus resultiert, daß der zulässige Bewegungsbereich der Halbgeschwindigkeitsspiegel herabgesetzt ist.So entstehen die in der Beschreibungseinleitung angegebenen Schwierigkeiten.

Andererseits werden solche Schwierigkeiten nicht mit einem Objektiv gemäß der Erfindung verursacht. Wenn das Variobjektiv entsprechend der Erfindung von der Lebensgrößelage 9a zu irgendeiner Vergrößerungslage 9a und 9c¹ bewegt wird, ist der Bewegungsbetrag der vorderen Linsengruppe A in Richtung auf die Halbgeschwindigkeitsspiegel kleiner als die die in der vorderen Linsengruppe beim herkömmlichen Variobjektiv entsprechend der Darstellung in Pig. 5. Dementsprechend wird der Bewegungsbereich der Halbgeschwindigkeitsspiegel nicht so sehr herabgesetzt.

Es soll nun der Fall betrachtet werden, bei dem gemäß Fig. 2(c) die Lichtquelle die Vorlage 22 in Längsrichtung 25 abtastet, um die Größe der Vorlage 22 von "A4" auf "A3" mit einem optischen Kopierer zu vergrößern, welcher maximal auf die Größe "A3" kopieren kann. Die längere Seite des Formats "A4" beträgt 71% der längeren Seite des Formats "A3". Daher ist der Bewegungsbereich der Halbgeschwindigkeitsspiegel bei einem herkömmlichen Variobjektiv ausreichend, um den Abtastvorgang mit einem unverändert gehaltenen Abstand zwischen Bild und Objekt zu erlauben, da der zulässige Bewegungsbereich üblicherweise nur 50 % der langen Seite des Formats "A3" beträgt (siehe hierzu Fig. 4). Andererseits kann bei einem Variobjektiv der Erfindung das Bild derselben Vorlage vollständig über die Breite der "A3"-Formattrommel ausgebildet werden. Dies be-

♦ *

- 13 -

deutet in anderen Worten, daß für ein Format "A3"-Papier mit einer langen Dimension von 420 mm der normale Bewegungsbereich der Halbgeschwindigkeitsspiegel zwar 110 mm betragen würde. Da die Länge des "A4"-Formatpapiers 71 % der "A3"-Länge, oder 298,2 mm beträgt, würden sich die Halbgeschwindigkeitsspiegel um die Hälfte davon bewegen, d.h. um 149,1 mm, um das vollständige "A4"-Papier abzutasten. Jedoch beim normalen Bereich der zulässigen Bewegung des Halbgeschwindigkeitsspiegels von 210 mm, beschnitten durch 50 % entsprechend der Darstellung in Fig. 4 für eine herkömmliche Anordnung, können sich die Halbgeschwindigkeitsspiegel nur um 105 mm bewegen, was 44,1 mm weniger ausmacht als der· erforderliche Abtastbereich, woraus ein Verlust von 88,2 mm des sich ergebenden "A3" resultiert. Beim Variobjektiv entsprechend der Erfindung wird der Bewegungsbereich der Halbgeschwindigkeitsspiegel niemals auf einen Wert unterhalb der Größe beschnitten, welcher für das vollständige Abtasten des Bildes notwendig ist. Im allgemeinen beträgt der Objekt-Bild-Abstand des zuvor beschriebenen Variobjektiv-Systems ungefähr 1000 mm. Daher betragen die 44,1 mm des beim herkömmlichen System notwendigen Bewegungsbereiches des Halbgeschwindigkeitsspiegels ungefähr 4 bis 5 % des Abstandes zwischen Objekt und Bild. Sogar wenn die Wirkung der Umkehrung der Linsen entsprechend der vorliegenden Erfindung nur der Zunahme des Bewegungsbereiches im Umfang von 30 mm dient, und zwar unter Berücksichtigung dessen, daß ein gewisser zusätzlicher Raum durch andere Konstruktionsbetrachtungen vorgesehen werden kann, wird eine Raumzunahme im Umfang von 30 mm ausreichend sein, den Bewegungsumfang der Halbgeschwindigkeitsspiegel zu erhöhen, was zulässig ist, ohne das Variobjektiv zu berühren, wenn das Telephoto-Variobjektiv der Erfindung verwendet wird.

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Dies wird nachfolgend mathematisch erläutert. Entsprechend der Darstellung in Fig. 6 sind ein Objektpunkt, eine vordere Linsengru'ppe A mit einer Brechkraft φ*, eine hintere Linsengruppe B mit einer Brechkraft φ~ und ein Bildpunkt auf der· optischen Achse von links nach rechts vorgesehen. Der Objektpunkt befindet sich in einem Abstand a von der vorderen Linsengruppe A und auf der linken (-) Seite der Linsengruppe A. Die hintere Linsengruppe B befindet sich in einem Abstand e von der vorderen Linsengruppe A und auf der rechten Seite (+) der Linsengruppe A. Der Bildpunkt befindet sich in einem Abstand b von der hinteren Linsengruppe B und auf der rechten Seite (+) der Gruppe B. Es wird angenommen-, daß ein Lichtstrahl vom Objektpunkt in einem Winkel α (-) ausgeht und auf die vordere Linsengruppe in einer Höhe h trifft, und daß der so eintretende Lichtstrahl, nachdem er gebrochen wurde, die hintere Linsengruppe in einer Höhe h¹ verläßt und in einem Winkel α¹ (+) zu dem Bildpunkt fortschreitet. In diesem Falle gilt das folgende Verhältnis:

Von der bildformenden Formel:

wobei

(^A T)

^x C D-/V_a/

A = 1 - e φ.

B = -e

C = φ^^ + Φ₂ - e φ^

D=l-ei,

Von Fig. 6

a = h/α b = h'/ct¹

Wenn die bildformende Vergrößerung des gesamten optischen Systems durchm repräsentiert ist, dann gilt:

m = ο/α¹

Von dem Ausdruck (1) ,

; h¹ = A h + B α ■ (1)'

α = C h + D α U)"

Von den Ausdrücken (1)' und (1)" und den Asudrücken (3), (4) und (5),

+a = (l/m - D)/C _(3)f

j b = (A - m)/C _(4}f

Durch Einsetzen des Ausdruckes (2) in die Ausdrücke · (3)' und (4)' werden die folgenden Ausdrücke (6) und (7) erhalten:

-a - (-l/m + 1 - e Φ₂)/(Φ₁ + Φ₂- e φ_χ φ₂) (6) b = C-m + 1 - e Φ₁)/(Φ₁ + Φ₂ - e φ_χ φ₂) ' (7)

Daher beträgt aus den Ausdrücken (6) und (7) der Abstand zwischen dem Objektpunkt und dem Bildpunkt (welcher Abstand panh-fnlaend als "Objekt-zu-Bild-Abstand" bezeichnet wird) : -a + e + b

'{2- e (Φ_χ + φ₂) - l/m - m}

- e

Der Wert der rechten Seite des Ausdruckes (8) bleibt unverändert, sogar wenn die φ~ und φ~ vertauscht werden. Das bedeutet, daß der Objekt-zu-Bild-Abstand sogar dann aufrechterhalten wird, wenn die Brechkraft der vorderen und hinteren Linsengruppe gegenseitig ersetzt werden. Wenn jedoch φ^ und $2 gegenseitig ersetzt werden, und zwar nur hinsichtlich des Abstandes a, wird der Zähler wie folgt geändert:

3U1187 : Γ:

-a' = (-l/m + 1 - e ^₁)AO₁ + Φ₂ - β.φ_χ Φ₂) (6)

Der Unterschied zwischen den Ausdrücken (6) und (6)' beträgt:

- (a - a') = +e (φ_χ --φ-₂)/(φ₁ + Φ₂ - e φ_χ φ₂) (9)

Dieser Unterschied ist die Veränderung des Objekt-zu-BiId-AbständeS/ welcher durch Vertauschen von φ-~ und φ2 verursacht wird.

Wenn φ* positiv ist und φ~ negativ ist, dann ist -(a - a¹) positiv (weil der Nenner des Ausdruckes (9) die vollständige Brechkraft und positiv ist). Wenn daher bei einem Variobjektiv mit zwei Linsengruppen, bestehend aus einer positiven und einer negativen Linsengruppe, die vordere Linsengruppe eine positive Brechkraft und die hintere Linsengruppe eine negative Brechkraft hat, kann der verminderte Abstand, d.h. der Unterschied zwischen -a und -a¹ so betrachtet werden, daß er einen zusätzlichen Raumrand an der Seite des Objekts vorsieht, und zwar bei' unverändertem Objekt zum Bildabstand, und zwar verglichen mit einem Variobjektiv, bei dem die vordere und die hintere Linsengruppe eine negative Brechkraft bzw. eine positive Brechkraft hat. Dieser vergrößerte Rand ist ausreichend, um einen angemessenen Bewegungsbereich der Halbgeschwindigkeitsspiegel zu erlauben.

Ein Beispiel des zuvor beschriebenen Variobjektivs ist in Fig. 7 dargestellt. Dieses Variobjektiv besteht aus einer ersten Linsengruppe (oder vordere. Linsengruppe) mit einer positiven Brennweite und einer zweiten Linsengruppe (oder hinteren Linsengruppe) mit einer negativen Brennweite. Diese Linsengruppen sind in der festgestellten Ordnung so angeordnet, als wenn sie von der Seite der Vorlage betrachtet werden. Das Variobjektiv ist ein Kopierobjektiv mit variabler Vergrößerung, bei dem der

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Abstand zwischen der Vorlagenfläche und der Bildebene konstant gehalten werden kann, indem das gesamte System bewegt wird, während der Abstand zwischen der vorderen und hinteren Linsengruppe verändert wird. Die Bewegung der vorderen Linsengruppe trägt zur Vergrößerungsveränderung bei, während die Bewegung der hinteren Linsengruppe zur Aufrechterhaltung des konstanten Abstandes zwischen der Vorlagenfläche und der Bildebene beiträgt. Die vordere Linsengruppe ist im wesentlichen von einem solchen Typ, welcher bei einem Einzelfokuskopierobjektiv verwendet wird. Die vordere Linsengruppe besteht aus einer Linsenanordnung, die erzielt wird durch das Verbinden einer positiven Linse mit einer auf die Vorlage zu gerichteten konvexen Fläche und einer negativen Linse mit einer auf das Bild zu gewandten konkaven Fläche. Weiterhin besteht die vordere Linsengruppe in der Reihenfolge aus einem positiven Meniskus mit auf die Vorlage zu gewandter konvexer Fläche, einem positiven Meniskus, dessen konvexe Fläche auf das Bild gerichtet ist, einer zwischen den beiden Menisken.

angeordneten Blende und einer Linsenanordnung, die durch das Verbinden einer negativen Linse mit einer positiven Linse erzielt wird, wobei die negative Linse eine konkave Fläche aufweist, die auf die Vorlage gerichtet ist und die positive Linse eine konvexe Fläche aufweist, die auf die Bildseite gerichtet ist. Die Zuordnung der Linsen gilt bei einer Betrachtung von der Seite der Vorlage her. Andererseits besteht die hintere Linsengruppe aus einem positiven Meniskus mit einer auf die Bildseite gerichteten konvexen Fläche und einem negativen Meniskus mit einer auf die Vorlage gerichteten konkaven Fläche, und zwar von der Seite der Vorlage aus gesehen. Das Kopierobjektiv mit variabler Vergrößerung, welches die vorstehenden verschiedenen Linsen aufweist, genügt den folgenden Bedingungen:

- 18 -

<3.ό

M .

mm

1.2 <'jli < 3.0 Cf_n. <0) max

₁J₁
Q..02 .< ■-< 0.20

max

ί 0.10 <'-ϋ^-' < 0.30 Cr₁Tp. <0)

'-. f = 238.884 ~ 251.694
NA = 0.Ό544 ~ 0.0 370

M = -0.64 ~-1.41

ω .= .. . 16,3

wobei

M die Abbildung auf der Hochabbildungsseite max

(Vergrößerung) des Abbildungsvariationsbereiches ist,

M . die Abbildung auf der Niedrigabbildungsseite (Reduktion) des Abbildungs-

veränderungsbereiches ist,

M /M . das Abbildungsvariatiohsverhältnis, max mm

f die Brennweite des gesamten optischen Systems bei der einfachen Vergrößerung, fj-j- die Brennweite der zweiten Linsengruppe,

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- 19 -

Δ0_ _τ der Variationsbereich des Abstandes zwischen

der ersten und zweiten Linsengruppe und der Krümmungsradius der des positiven Meniskus.

r_T_ _p der Krümmungsradius der bildseitigen Oberfläche

Mehr im besonderen ist, wenn angenommen wird, daß r den Krümmungsradius repräsentiert, d die Linsendicke oder der Abstand zwischen den Linsen entlang der d-Linie durch die Linsenmitten, N der Brechungsindex des Linsenmaterials hinsichtlich der d-Linie, ν die Abbe'sehe Zahl des Linsenmaterials, f die Brennweite des gesamten varioptischen Systems, F₀₀ die F-Zahl hinsichtlich eines Objekts im unendlichen Abstand, M die Vergrößerung, ω der halbe Bildfeldwinkel des Hauptstrahles und NA die numerische Öffnung (NA = 1((2F₀₀(I + |m| )).

Dann werden folgende Daten erzielt:

3H1187 : Γ

15 i

Linsen- . oberflächen	r
1	60.078
2	82.000
3	41.500
ι '« '	64.838
1 5	116.372
6	-106.775
7	-56.405
8	-40.196
9	-900.000
j 10	--52.200
11	-85.349
i 12	-53.858
I 13	-52.200
14	-112.397

ax _

*w

max

^fmax

max

20 -	N
d	1.69100
7.49	1.54072
8.15
4.56	1.65160
10.62
12.63	1.62041
6.41
3.64	1.60342
8.83	1.67790
11.09	21.41
5.30 ^Ξ	1.74950
8.84
5.47	1.78590
5.00

= 1.780

0.064

= 0.214

54.8 47.2

58.6 60.3

38.0 55.3

35.3 44.2

3U1187

Wenn der Ausdruck (9) auf das Linsensystem Anwendung findet, und zwar mit der Vergrößerungsseite M = -1.41 X φ₁ = 0.0059285 e = 30.258

'■ φ_ο « -0.0022311

Daher ·

-(a - a') = 60.3 mm

In der Praxis ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel das optische System ein Dicklinsensystem. Daher beträgt für den Fall, daß die erste Linsengruppe eine positive Linse ist, der Abstand u zwischen der Objektfläche und der Spitze der ersten Linsengruppe 387,8 mm beim Vergrößerungsende M = -1.41 X. Pur den Fall, daß das entgegengesetzte Linsensystem verwendet wird, d.h. in dem Fall, daß die erste Linsengruppe negativ ist, beträgt der Abstand u¹ zwischen der Objektfläche und der Spitze der ersten Linsengruppe 355,5 mm bei dem selben Vergrößerungsende M = -1.41 X. Daher beträgt (u - u¹) = 32,3 mm.

So wird dank dieser Wirkung der Erfindung ein zusätzlicher Raum erzielt. Da eine bestimmte Menge eines zusätzlichen Raumes erzielt werden kann, indem nur der herkömmlich verfügbare Raum mehr wirkungsvoll genutzt wird, wird der 32,3 mm Vorteil dieser Erfindung ausreichend sein, um eine freie Bewegung der Halbgeschwindigkeitsspiegel zu erzielen. Jedoch sollte festgestellt werden, daß das zuvor beschriebene Variobjektiv gerade ein Beispiel ist und die Erfindung hierauf nicht beschränkt ist.

Der optische Kopierer mit variabler Vergrößerung entsprechend der Erfindung ist entsprechend der vorgenannten Beschreibung konstruiert.
35

Daher werden für den Fall, daß die Größe eines zu vergrößernden Kopierbildes in der Nähe der maximalen Vorlagengröße eines optischen Kopierers ist, d.h. sowohl die Kopierbildgröße als auch die Vorlagengröße groß sind bei dem Kopierer entsprechend der Erfindung mit einer variablen Vergrößerungsvorrichtung mit dem zuvor beschriebenen Variobjektiv, die Nachteile herkömmlicher optischer Kopierer eliminiert, so daß das Bild der Vorlage über die Breite der photosensitiven Trommel vollständig ausgebildet werden kann. Es kann somit die maximale Vorlagengröße und die maximale Kopiengröße höchstwirkungsvoll ausgenutzt werden.

Claims

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HOFFMANN · 13ITL₁IS & PARTNER

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DIPL.-ING. K.FOCHSLE · DR. RER. NAT. B. HANSEN ARABELLASTRASSE 4 · D-8000 MÖNCHEN 8.1 · TELEFON (089) 911087 ■ TELEX 05-29619 (PATHE)

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ASAHI KOGAKU KOGYO KABUSHIKI KAISHA,
Tokyo / Japan

Optischer Kopierer mit variabler Abbildung

Patentansprüche

1. Optischer Kopierer für das vergrößernde und verkleinernde Kopieren, mit einem Vollgeschwindigkeitsspiegel zum Abtasten einer Vorlage, einem Variobjektiv mit einer von der Vorlagenseite her gesehenen vorderen und hinteren Linsengruppe, wobei das Variobjektiv entlang einem optischen Weg zwischen der Vorlage und einer photosensitiven Trommel bewegbar ist, um das Vergrößerungsverhältnis des Kopierers einzustellen, und mit im optischen Weg zwischen dem Vollgeschwindigkeitsspiegel und dem Variobjektiv angeordneten Halbgeschwindigkeitsspiegel, welche auf das Variobjektiv hin und von diesem weg bewegbar sind, dadurch gekennzeichnet , daß die vordere Linsengruppe (A) eine positive Brennweite hat und daß die hintere Linsengruppe (B) eine negative Brennweite hat.

2. Optischer Kopierer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Variobjektiv folgenden Bedingungen genügt:

M .
min
.1.2 - < 3.0
^fII < 3 - .0 Cf_n < 0) 0.02 ΔΌ
^ *■» II < 0. 20 max

i. 0.10 <-ILZ. < 0.30 (r_n ρ <0)

^fmax

wobei

M die Abbildung auf der Hochabbildungsseite (Vergrößerung) des AbbildungsVariationsbereiches ,

M . die Abbildung auf der Niedrigabbildungsseite (Reduktion) des Abbildungsvariations-

bereiches,

M /^min ^-^as Abbildungsvariationsverhältnis,

f die Brennweite des gesamten optischen Systems bei der einfachen Vergrößerung, f__t die Brennweite der zweiten Linsengruppe,

AD_{T TT} der Variationsumfang des Abstandes zwischen

der ersten uns zweiten Linsengruppe und 1-.J. _p der Krümmungsradius der bildseitigen Fläche

des positiven Meniskus ist. 35

3U1187

3. Optischer Kopierer nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet , daß das Variobjektik folgende Konstruktionsmerkmale aufweist:

F₀₀ - 5.6

f = 238.884 ~ 251.694

NA = 0.0544 ~ 0.0370

M - -0.64 --1.41

ω = 16,3°

15 . "Linsenoberf läche^

1 60.078 7.49 1.69100 54.8 _ 44.2 2 82.000 8.15 1.54072 47.2 3 41.500 4.56 4 64.838 10.62 1.65160 58.6 S 116.372 12.63 6 -106.775 6.41 1.62041 60.3 . 7 -56.405 3.64 8 -40.196 8.83 1.60342 38.0 9 -900.000 11.09 1.67790 55.3 10 -52.200 5.30 ~ 21.41 11 -85.349 8.84 1.74950 35.3 12 -53.858 5.47 13 -52.200 5.00 1.78590 14 -112.397

max

=

min ■- 1.780 Ii₁₁I - 0.064 ; max - 0.214 ADj Jj max" ^lrII pi max

wobei r den Krümmungsradius repräsentiert, d eine Linsendicke oder ein Luftabstand zwischen den Linsen entlang einer d-Linie durch die Linsenmitten, N der Brechungsindex des Lins'enmaterials hinsichtlich der d-Linie/ V die Abbe'sehe Zahl des Linsenmaterials, f die Brennweite des gesamten varioptischen Systems, F₀₀ die F-Zahl hinsichtlich eines Objekts im unendlichen Abstand, M die Vergrößerung, ω der halbe Bildfeldwinkel des Hauptstrahles und NA die numerische Öffnung (NA = 1/(2F₀₀(I + |M|)) ist.