DE3509216C2

DE3509216C2 -

Info

Publication number: DE3509216C2
Application number: DE3509216A
Authority: DE
Inventors: Yasunori Tokio/Tokyo Jp Arai
Original assignee: Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 1984-04-16
Filing date: 1985-03-14
Publication date: 1988-01-28
Also published as: GB2160668A; GB8506526D0; JPS60218636A; US4618253A; GB2160668B; DE3509216A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Justierung eines Kopiergerätes mit einem Zoom-Objektiv, welches wenigstens zwei Linsengruppen aufweist, die während einer Verschie bung des Zoom-Objektivs entlang der optischen Achse zur Einstellung des Abbildungsmaßstabes relativ zueinander verschoben werden.

In der DE-OS 34 36 270 ist ein Vario-Objektiv für eine Kopiermaschine mit variabler Abbildungsgröße beschrieben, wobei zwei Linsengruppen zur Anwendung gelangen. Die bei den beweglichen Linsengruppen werden von jeweiligen be weglichen Rahmen gehalten,wobei diese in ein Axialloch einer einzelnen, beweglichen Objektivfassung eingesetzt sind, wobei diese bewegliche Objektivfassung für die Ein stellung der Abbildungsgröße in axialer Richtung bewegt wird. Zumindest einer der Rahmen ist fest in der Objektiv fassung angebracht, während der andere auf solche Weise angebracht ist, daß er in Axialrichtung bewegt werden kann, wenn die Abbildungsgröße geändert wird. Der eine bewegli che Linsenrahmen umfaßt einen ersten Mechanismus zum Ein stellen der Winkellage dieses Rahmens relativ zur beweg lichen Objektivfassung ohne ein Bewegen des beweglichen Linsenrahmens in Axialrichtung. Ein zweiter ist zum Ein stellen der Lage dieses einen beweglichen Linsenrahmens in Axialrichtung vorgesehen. Die Winkellage des Linsen rahmens, welcher an der beweglichen Fassung befestigt ist, kann hinsichtlich der beweglichen Objektivfassung eingestellt werden, ohne daß der Linsenrahmen in Axial richtung bewegt wird.

Aus der DE-OS 29 33 829 ist eine Linsenhalterung für ein Linsensystem mit veränderlicher Brennweite mit einem Hal terungskörper bekannt, der geradlinige Führungsrillen zur axialen Bewegung eines Abbildungslinsensystems aufweist. Bei dieser bekannten Linsenhalterung ist ein Mitnehmer körper vorgesehen, der in oder auf den Halterungskörper aufgepaßt ist und Mitnehmerrillen aufweist, die zur Verän derung der Brennweite der Abbildungslinse mit den gerad linigen Führungsrillen des Halterungskörpers zusammenwir ken. Das wesentliche dieser bekannten Linsenhalterung be steht darin, daß zur Justierung des Mitnehmerkörpers ein Spielraum für eine axiale Bewegung zwischen dem Mitnehmer körper und dem genannten Halterungskörper und ferner eine Justiereinrichtung vorgesehen ist, wobei die Justierein richtung eine Drehbewegung des Mitnehmerkörpers um die Achse des Halterungskörpers ermöglicht und gleichzeitig eine Axialverschiebung des Mitnehmerkörpers verhindert.

Aufgrund herstellungsbedingter Maßabweichungen können Zoom-Objektive nicht einfach entsprechend ihren rechneri schen Solldaten in ein Kopiergerät eingebaut werden, son dern es muß eine Justierung auf die jeweils vorliegenden Istwerte vorgenommen werden. Üblicherweise geschieht dies dadurch, daß der Abstand zwischen Objektiv und Bildebene durch entsprechende Mittel, beispielsweise über den Um lenkspiegel, nachgestellt wird. Bei der bekannten zuvor erläuterten Linsenhalterung werden zu diesem Zweck Bei lagscheiben oder Exzenter zur Verschiebung der gesamten Objektivfassung zwecks Schnittweiteneinstellung verwendet.

Aus der DE-OS 32 41 574 ist ein Gerät zur Bilderzeugung unter veränderbarer Vergrößerung bekannt, welches ein Vario-Objektiv enthält, welches mit Hilfe eines Seilzuges und einer Nockensteuerung verstellt werden kann.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, ein besonders einfach durchführbares Verfahren zur Kom pensation von herstellungsbedingten Fehlfokussierungen eines Zoom-Objektivs zu schaffen, durch welches die Herstellung sehr kompakter Kopiergeräte mit vergleichsweise hoher Abbildungsqualität ermöglicht wird.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus dem Patentan spruch.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das Objektiv auf einen rechnerisch vorgegebenen Abbildungsmaßstab einge stellt, anschließend werden zwei Linsengruppen relativ zur rechnerischen Vorgabe solange verstellt, bis sich eine ausreichende Bildschärfe ergibt.

Diese so gewonnene Grundeinstellung wird fixiert. Bei Vorhandensein weiterer Linsengruppen kann das Verfahren entsprechend fortgesetzt werden. Man erhält auf diese Wei se eine Grundeinstellung für die Zoom-Bewegung des Objek tivs, die bei kleinen, kompakten Kopiergeräten mit einem vergleichsweise geringen Variationsbereich des Abbildungs maßstabes, zu ausreichenden Abbildungsergebnissen führt und gegenüber dem Stand der Technik eine erheblich verein fachte Konstruktion ermöglicht.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungs beispiels unter Hinweis auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Kopier gerätes mit kleiner veränderbarer Vergrößerung, bei welchem das Verfahren nach der vorliegenden Erfindung realisiert werden kann,

Fig. 2 eine schematische Darstellung zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens, und

Fig. 3 eine Ansicht eines Beispiels in teilweise ge schnittener Darstellung einer Brennpunktposi tionseinstellvorrichtung.

Ein Kopiergerät mit einer veränderbaren Vergrößerung, d. h. veränderbaren Abbildungsmaßstab, welches ein Zoom-Objektivsystem verwen det, kann in der Konstruktion einfach ausgebildet werden, weil der Abstand zwischen Objekt und Bild konstant gehal ten werden kann. Ein Beispiel eines solchen Kopiergerätes, welches in Fig. 1 gezeigt ist, umfaßt Spiegel 18 und 19, die unterhalb der Originalhalteauflage 11 vorgesehen sind. Der Spiegel 18 dient zum Reflektieren eines spaltförmigen Bildes eines Originales O, welches durch eine Beleuchtungs lampeneinheit 12 beleuchtet wird, und zwar längs eines Pfa des parallel zur Ebene der Auflage 11. Der Spiegel 19 wird verwendet, um das schlitzförmige Bild auf eine Trom mel 18 zu reflektieren. Das Zoom-Objektiv 20 ist bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel zwischen den Spiegeln 18 und 19 angeordnet. Bei dieser Anordnung kann der Abstand zwi schen dem Objekt und dem Bild konstant gehalten werden, und zwar durch Ändern der Brennweite des Zoom-Objektivs 20. Daher können die Spiegel 18 und 19 in ihrer Position fixiert sein. Zusätzlich ist bei der Anordnung gemäß Fig. 1 die Originalhalteauflage 11 bewegbar. Das Kopiergerät kann daher in seiner Gesamtgröße relativ klein hergestellt werden.

Jedoch weist das Zoom-Objektiv 20 in diesem Kopiergerät unvermeidbar Herstellungsfehler auf. Daher muß eine Justie rung und Einstellung durchgeführt werden, um den Brenn punkt mit der oberen Oberfläche der Originalhalteauflage 11 genau zusammenfallen zu lassen, wobei insbesondere die Lage der Oberfläche des Originals unabhängig von dem je weils gewählten Abbildungsmaßstab unverändert bleiben muß. Diese Einstellung wird durch Anwendung der folgenden zwei Schritte erreicht.

Es sei angenommen, daß das Kopiergerät mehrere Abbildungs maßstäbe ermöglicht. Die Position des gesamten Zoom-Objek tivs 20 und die Position einer der Linsengruppen, die das Zoom-Objektiv 20 bilden, werden in Richtung der optischen Achse justiert und eingestellt, so daß dann, wenn die Brennweite des Zoom-Objektivs für die unterschiedlichen Abbildungsmaßstäbe verändert wird, die Fokussierungsposi tionen die gleichen sind. Wenn die Brennpunktlage mit der oberen Oberfläche der Originalhalteauflage 11 übereinstimmt, ist keine weitere Justierung mehr notwendig. Da jedoch das Zoom-Objektiv 20 Herstellungsfehler aufweisen kann, ist es normalerweise schwierig, die Brennpunktlage mit der oberen Oberfläche der Originalhalteauflage 11 durch eine einfache Einstellung und Justierung in Übereinstimmung zu bringen. Es sei angenommen, daß als ein Ergebnis einer vorangegangenen Justierung und Einstellung die Brennpunkt lage für die unterschiedlichen Abbildungsmaßstäbe in Punkt A nahe der Originalhalteauflage 11 liegen. Unter dieser Bedingung wird der Spiegel 18 bewegt, um die optische Weglänge einzustellen und zu justieren, so daß der Punkt A auf die obere Oberfläche der Originalhalteauflage 11 fällt. Wenn dies erreicht ist, kann das Zoom-Objektiv 20 für alle Abbildungsmaßstäbe korrekt auf der Oberfläche des Originals fokussiert werden. Jedoch kann die oben be schriebene Einstellung und Justierung, die in zwei Schrit ten ausgeführt werden kann, nicht die Anforderungen für die Vereinfachung einer Konstruktion und des Zusammenbaus des Kopiergerätes erfüllen und zu einer kleinen kompakten Ausführung des Kopiergerätes führen, weil es nämlich kom pliziert und schwierig herstellbar ist und einen Mechanis mus für die Einstellung und Justierung der Lage des Spie gels 18 erfordert. Außerdem resultiert aus der Bewegung des Spiegels 18 eine weitere Schwierigkeit, daß nämlich die Originalabtastposition mit einer Bewegung des Spiegels 18 verändert wird.

Im folgenden wird nun das erfindungsgemäße Verfahren an hand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels beschrieben.

Fig. 2 zeigt ein Diagramm, welches die Grundsätze des Verfahrens nach der Erfindung veranschaulicht. In Fig. 2 bezeichnet das Bezugszeichen e den Abstand zwischen dem Objekt und seinem Bild, d.h. den Abstand zwischen der Originaloberfläche O und einer photoempfindlichen Trom mel 17. L 1 bezeichnet eine erste bewegbare Linsengruppe und L 2 eine zweite bewegbare Linsengruppe. Die Bezugs positionen der ersten und zweiten bewegbaren Linsengruppe L 1 und L 2 sind durch durchgezogene Linien verdeutlicht. Ihre tatsächlichen Positionen sind jedoch durch gebroche ne Linien dargestellt, die von den Bezugspositionen räum lich entfernt sind, und zwar aufgrund von Herstellungs fehlern.

Es wird angenommen, daß mit zwei unterschiedlichen Abbil dungsmaßstäben m ₁ und m₂ die Bildpunkte um die Abstände S ₁ und S₂ jeweils von der photoempfindlichen Oberfläche verschoben sind. Wenn in diesem Fall die Werte der Ver schiebung der Bildpunkte S ₁ und S ₂, welche auftreten, wenn die erste und zweite bewegbare Linsengruppe L 1 und L 2 um entsprechende Abstände X und Y in Richtung der optischen Achse bewegt werden, kombiniert werden, können die Bild punkte der Abbildungsmaßstäbe m ₁ und m₂ auf die photoemp findliche Oberfläche gebracht werden. Nach dieser Einstel lung und Justierung wird das Zoom-Objektivsystem in seiner Gesamtheit bewegt, während der Abstand zwischen der ersten und zweiten bewegbaren Linsengruppe L 1 und L 2 in einer vor bestimmten Beziehung geändert wird. Mit diesem Verfahren kann der Betrag der Defokussierung für einen gegebenen Ab bildungsmaßstab auf einen kleinen Wert begrenzt werden.

In dem Falle, wo ein Zoom-Objektiv mit einer Vielzahl N von Linsengruppen verwendet wird, kann dann, wenn die Po sitionen von mindestens K Linsengruppen (K 2) in Rich tung der optischen Achse einstellbar bzw. justierbar ge macht sind, das Zoom-Objektiv für K Abbildungsmaßstäbe die Bezugspositionen korrekt fokussiert werden.

In der Praxis sind zwei oder drei Objektivpositionsein stellpunkte vorgesehen. Das Zoom-Objektiv wird bei die sen Einstellpunkten fokussiert. Durch dieses Verfahren können die Beträge und Werte der Defokussierung bei die sen Einstellpunkten begrenzt werden auf genügend und aus reichend kleine Werte. Das Fokussieren kann ausreichend genau über den gesamten Bereich der Abbildungsmaßstabver änderung korrigiert werden.

Fig. 3 zeigt ein Beispiel einer Vorrichtung zur Durchfüh rung des Verfahrens, die nach der Erfindung aufgebaut ist. In dieser Vorrichtung umfaßt das Zoom-Objektiv eine front seitige und eine rückseitige Linsengruppe, nämlich die erste und zweite Linsengruppe L 1 und L 2, welche durch Ob jektivrahmen 21 und 22 jeweils festgehalten werden. Die Objektivrahmen 21 und 22 sind im Objektivgehäuse oder Fas sungen 23 und 24 jeweils eingefügt. Insbesondere weisen die Objektivrahmen 21 und 22 eine Schraubverbindung mit den Objektivfassungen 23 und 24 jeweils auf, was generell durch das Bezugszeichen S veranschaulicht ist, so daß die erste und zweite bewegbare Linsengruppe L 1 und L 2 längs der optischen Achse unabhängig voneinander bewegt werden können.

Die Objektivfassung 23 ist durch einen Objektivträgerzy linder 26 a der bewegbaren Auflage 26 verschiebbar und gleitfähig gehalten. Die bewegbare Auflage 26 kann auf einer Führungsstange 25 bewegt werden. Die andere Objek tivfassung 24 ist fest am Objektivträgerzylinder 26 a ge sichert. Ein Antriebsdraht 27, der mit der bewegbaren Auf lage oder dem Träger 26 verbunden ist, ist über Umlenk rollen 28, 29 und 30 gelegt und wird durch einen Steuer motor 31 angetrieben. Ein Abtasthebel 32 ist auf einer Welle schwenkbar befestigt, die auf der bewegbaren Auf lage 26 vorgesehen ist. Ein Abtastfolgeteil 34 ist an einem Ende des Abtasthebels 32 vorgesehen und befindet sich in Berührung mit einer Abtastkurve. Das andere Ende des Abtasthebels 32 ist schwenkbar auf der Objektivfas sung 23 befestigt.

Wenn der Steuermotor 31 sich dreht, werden die erste und zweite bewegbare Linsengruppe L 1 und L 2 als Einheit be wegt, und zwar längs der optischen Achse. Der Abstand zwischen der ersten und der zweiten bewegbaren Linsen gruppe L 1 und L 2 wird entsprechend der Gestaltung der Steuerkurve 35 geändert, wodurch die Brennweite geändert wird.

Claims

Verfahren zur Justierung eines Kopiergerätes mit einem Zoom-Objektiv, welches wenigstens zwei Linsengruppen aufweist, die während einer Verschiebung des Zoom-Objek tivs entlang der optischen Achse zur Einstellung des Ab bildungsmaßstabes relativ zueinander verschoben werden, mit folgenden Schritten:
- a) beim Zusammenbau des Kopiergerätes wird das Zoom- Objektiv (L ₁, L ₂) in eine erste, einem bestimmten Abbildungsmaßstab (m ₁) entsprechende rechnerisch vorbestimmte Stellung bewegt,
- b) die relative Lage der ersten Linsengruppen (L ₁) und die relative Lage einer zweiten Linsengruppe (L ₂) werden bezogen auf ihre rechnerischen Soll- Lagen so eingestellt, daß sich ein scharfes Bild bei diesem Abbildungsmaßstab (M ₁) ergibt,
- c) bei Vorhandensein weiterer Linsengruppen wird das Zoom-Objektiv (L ₁, L ₂ ...) dann in eine zweite Stellung entsprechend eines zweiten Abbildungsmaß stabes (m ₂) bewegt,
- d) die relative Lage der ersten Linsengrupe (L ₁) und/ oder der zweiten Linsengruppe (L ₂) zu einer weiteren Linsengruppe wird so eingestellt, daß auch bei die sem Abbildungsmaßstab (m ₂) ein scharfes Bild ent steht, und
- e) die so eingestellten relativen Lagen der Linsen gruppen (L ₁, L ₂ ...) werden fixiert, so daß die Zoom-Bewegung mit dieser Grundeinstellung erfolgt.