DE69824998T2

DE69824998T2 - Bildlesegerät

Info

Publication number: DE69824998T2
Application number: DE69824998T
Authority: DE
Inventors: Nobumasa Ohta-ku Fukuzawa; Yoshiyuki Ohta-ku Koshimizu
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-09-11
Filing date: 1998-09-08
Publication date: 2005-07-21
Anticipated expiration: 2018-09-09
Also published as: CN1210991A; US6032009A; EP0902335B1; DE69824998D1; EP0902335A2; JPH1184548A; JP3437420B2; EP0902335A3; CN1139006C

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Bildlesegerät, insbesondere ein Bildlesegerät zum exakten Lesen oder Schreiben eines Bilds auf einer Vorlagenfläche durch Korrigieren einer ungleichmäßigen Lichtmenge auf der Oberfläche einer Leseeinrichtung, wenn die Vergrößerung geändert wird, indem ein Teil eines Lichtstrahls von dem von einer Beleuchtungseinrichtung beleuchteten Bild abgefangen wird unter Verwendung von Lichtmengenkorrekturelementen, die an einer Bilderzeugungsoptik (Bilderzeugungseinrichtung) über bewegliche Elemente angebracht sind. Beispielsweise eignet sich dieses Bildlesegerät als Kopiermaschine.
Einschlägiger Stand der Technik
In herkömmlichen Bildlesevorrichtungen, beispielsweise einer Abtastbelichtungs-Kopiermaschine, bei der die Kopiervergrößerung geändert werden kann, wird die Oberfläche einer auf einer Vorlagenplatte liegenden Vorlage von einer stabförmigen Lichtquelle, beispielsweise einer Halogenlampe oder einer Fluoreszenzlampe, beleuchtet. Ein Bild des von der Vorlagenoberfläche reflektierten Lichtstrahls wird auf die Belichtungsoberfläche eines photoempfindlichen Elements mit Hilfe einer Bilderzeugungsoptik fokussiert. Die Bildinformation der Vorlage wird anschließend auf die Belichtungsoberfläche des photoempfindlichen Elements sequentiell geschrieben, indem die relative Lage der Vorlagenfläche und des photoempfindlichen Elements geändert wird, das heißt durch Abtastung.
Im allgemeinen schwächt sich die Lichtmenge am Rand der Lichterzeugungsfläche einer Optik, beispielsweise einer Bilderzeugungslinse, im Verhältnis zum cos⁴θ (Einfallwinkel). In einem Bildlesegerät, das von einer Optik wie zum Beispiel einer Projektionslinse Gebrauch macht, ist folglich die Lichtintensität auf der Belichtungsfläche eines photoempfindlichen Elements im Mittelbereich groß, im Umfangsbereich hingegen gering. Diese ungleichmäßige Lichtmenge tritt als ungleichmäßige Dichte auf der erstellten Kopie in Erscheinung.
Bei einigen herkömmlichen Bildlesegeräten ändert sich die Lichtintensitätsverteilung einer Lichtquelle oder die Breite eines Schlitzes, durch den hindurch ein reflektierter Lichtstrahl von einer Vorlagenfläche hindurchtritt, so daß der Rand einer Bilderzeugungslinse heller als seine Mitte ist. Erfolgt ein Kopiervorgang jedoch bei veränderter Vergrößerung, so ändert sich auch der Betrachtungswinkel entsprechend der Vergrößerung. Dies führt zu einer ungleichmäßigen Lichtintensitätsverteilung der Belichtungsfläche bei einem photoempfindlichen Träger.
Um dies zu verhindern, wird allgemein eine Lichtmengenkorrekturplatte, die einen größeren Flächenbereich der Mitte einer Bilderzeugungslinse, als es die Fläche des Randes der Linse entspricht, in einem festen Abstand gegenüber der Bilderzeugungslinse angeordnet. Demzufolge wird eine ungleichmäßige Lichtmenge in der Mitte einerseits und dem Rand der Bilderzeugungslinse andererseits korrigiert, so daß die Belichtungsflächen-Beleuchtung eines photoempfindlichen Elements gleichmäßig wird. Bei diesem Verfahren läßt sich die Belichtungsflächenbeleuchtung auch dann nahezu gleichmäßig machen, wenn sich der Betrachtungswinkel bei geänderter Vergrößerung ändert.
Unglücklicherweise läßt sich die Wirkung der Lichtmengenkorrekturplatte nur dann erzielen, wenn die Platte sich an einer Stelle befindet, an der aus der Mitte und vom Randbereich der Bilderzeugungslinse kommende Lichtstrahlen sich zu einem gewissen Grad trennen. Üblicherweise läßt sich die Wirkung der Lichtmengenkorrekturplatte dann erzielen, wenn die Lücke gegenüber der Stirnfläche (der Linsenoberfläche) der Bilderzeugungslinse 30 bis 40 mm beträgt. Diese Lichtmengenkorrekturplatte wird auf der Seite der Vorlagenoberfläche oder auf der Seite des photoempfindlichen Elements der Bilderzeugungslinse angeordnet.
In der letzten Zeit wird von Bildlesegeräten der oben beschriebenen Art gefordert, daß sie einen umfangreichen Zoom-Vergrößerungsbereich und geringe Baugröße haben.
Bei einem sogenannten Spiegel-Zoom-Bildlesegerät, welches von einer Einzelfokuslinse als Bilderzeugungslinse Gebrauch macht, und das die Vergrößerung durch Bewegen der Linse sowie Reflektieren der Spiegel in vorbestimmte Positionen ändert, nehmen die Bewegungshübe von Linsen und reflektierenden Spiegeln mit größer werdendem Zoom-Bereich zu. In einer sechs Spiegel aufweisenden Bildlesevorrichtung, in welcher ein erster reflektierender Spiegel, ein zweiter reflektierender Spiegel, ... ein sechster reflektierender Spiegel in dieser Reihenfolge ausgehend von der Seite der Vorlagenoberfläche angeordnet sind, wird die Vergrößerung dadurch geändert, daß man die gesamte optische Weglänge ändert durch Bewegen des vierten und des fünften Spiegels. Bei Kopieren mit unveränderter Vergrößerung oder beim Kopieren in vergrößerte Form mit einem solchen Bildlesegerät wird die Lücke zwischen dem dritten reflektierenden Spiegel und der Linse während einer vollen Abtastung schmaler. Außerdem bewegen sich die Linse und der vierte reflektierende Spiegel bei minimaler Verkleinerung eng gegeneinander.
Wenn das oben erläuterte Verfahren, mit welchem die Lichtmengenkorrekturplatte in einer fixen Distanz gegenüber der Linse dazu eingesetzt wird, eine gleichmäßige Belichtungsflächen-Beleuchtung des photoempfindlichen Elements zu erzielen, kommt es unvermeidlich zu einer Kollision zwischen der Lichtmengekorrekturplatte und dem dritten reflektierenden Spiegel, wenn ein Kopiervorgang ohne Vergrößerung/Verkleinerung durchgeführt wird. Alternativ kommt es unvermeidlich zu einer Kollision der Lichtmengekorrekturplatte und des vierten reflektierende Spiegels, wenn ein Kopiervorgang mit Verkleinerung durchgeführt wird.
Bei dem herkömmlichen Spiegelzoom-Bildlesegerät wird also eine Lücke von mindestens 30 bis 40 mm gegenüber der Stirnfläche (Linsenoberfläche) der Bilderzeugungslinse als Raum zur Unterbringung der Lichtkorrekturplatte freigelassen, um eine Kollision zwischen der Korrekturplatte und den reflektierenden Spiegeln zu vermeiden. Allerdings vergrößert dies die Baugröße des Geräts, da die Lücke von mindestens 30 bis 40 mm von der Stirnfläche (Linsenoberfläche) der Bilderzeugungslinse ausgemessen wird.
Die JP-A-02 210 340 zeigt ein Bildlesegerät gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1. Die US-A-4 806 989 zeigt Lichtmengenkorrekturelemente auf einer Seite eines Objektivs.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung wurde unter Berücksichtigung der obigen Probleme herkömmlicher Bildlesegeräte gemacht, und es ist Ziel der Erfindung, ein Bildlesegerät anzugeben, welches in exakter Weise ein Bild auf einer Vorlagenfläche dadurch lesen oder schreiben kann, daß eine ungleichmäßige Lichtmenge auf der Oberfläche einer Leseeinrichtung korrigiert wird, und dies sogar bei geänderter Vergrößerung, indem ein Teil eines Lichtstrahls von dem Bild, welches von einer Beleuchtungseinrichtung beleuchtet wird, unter Verwendung von Lichtmengenkorrekturelementen abgefangen wird, die an der Bilderzeugungslinse (der Bilderzeugungseinrichtung) über bewegliche Elemente angebracht sind, wobei das Gerät außerdem kompakt ausgebildet sein soll.
Das obige Ziel wird erreicht durch ein Bildlesegerät gemäß Anspruch 1. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1A, 1B und 1C sind Ansichten zum Erläutern einer Bilderzeugungslinse, von beweglichen Elementen, von Lichtmengenkorrekturplatten und von einem Schalthebel in einer Abtastbelichtungs-Kopiermaschine gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
2 ist eine Ansicht zum Erläutern der Lagebeziehung zwischen der Bilderzeugungslinse und reflektierenden Spiegeln, wenn eine bei unveränderter Vergrößerung ausgeführte Kopie in der Abtastbelichtungs-Kopiermaschine erstellt wird;
3 ist eine Ansicht zum Erläutern der Lagebeziehung zwischen der Bilderzeugungslinse und den reflektierenden Spiegeln, wenn ein Kopiervorgang mit minimaler Vergrößerung (Minimum-Verkleinerung) in der Abtastbelichtungs-Kopiermaschine durchgeführt wird;
4A und 4B sind Ansichten zum Erläutern der Arbeitsweise der beweglichen Elemente, der Lichtmengenkorrekturplatten und der Schalthebel für den Fall, daß eine mit unveränderter Vergrößerung erfolgender Kopiervorgang in der Abtastbelichtungs-Kopiermaschine durchgeführt wird; und
5A und 5B sind Ansichten zum Erläutern der Arbeitsweise der beweglichen Elemente, der Lichtmengenkorrekturplatten und der Schalthebel für den Fall, daß ein Kopiervorgang mit kleinster Verkleinerung in der Abtastbelichtungs-Kopiermaschine durchgeführt wird.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Im folgenden wird anhand der begleitenden Zeichnungen eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bildlesegeräts im einzelnen erläutert.
Diese Ausführungsform des Bildlesegeräts ist ein sogenanntes Spiegelzoom-Abtastbelichtungs-Kopiergerät, welches von einer Einzelfokuslinse als Bilderzeugungslinse (Bilderzeugungseinrichtung) Gebrauch macht und die Vergrößerung dadurch ändert, daß es die Bilderzeugungslinse und reflektierende Spiegel (reflektierende Elemente) in vorbestimmte Positionen bewegt.
Insbesondere besitzt dieses Spiegelzoom-Abtastbelichtungs-Kopiergerät sechs reflektierende Spiegel, und zwei bestimmte Spiegel von diesen sechs Spiegeln werden zusammen mit der Bilderzeugungslinse in Richtung der optischen Achse derart bewegt, daß die gesamte optische Weglänge und außerdem die optischen Weglängen vor und hinter der Bilderzeugungslinse so variiert werden, daß Bilder mit variabler Vergrößerung erstellt werden.
1A bis 1C sind Ansichten zum Erläutern der Bilderzeugungslinse, der beweglichen Elemente, der Lichtmengenkorrekturplatten und eines Schalthebels in dem Abtastbelichtungs-Korrekturgerät gemäß der Ausführungsform der Erfindung. Speziell zeigt 1A die Stellungen der beweglichen Elemente und der Lichtmengenkorrekturplatten in bezug auf die Bilderzeugungslinse, wenn ein Kopiervorgang ohne Vergrößerung/Verkleinerung durchgeführt wird. 1B zeigt die Positionen der beweglichen Elemente und der Lichtmengenkorrekturplatten bezüglich der Lichterzeugungslinse, wenn ein Kopiervorgang mit Minimum-Verkleinerung erfolgt. 1C zeigt die Lagebeziehungen zwischen der Bilderzeugungslinse, den beweglichen Elementen, den Lichtmengenkorrekturplatten und dem Schalthebel.
2 ist eine Ansicht zum Erläutern der Lagebeziehungen zwischen der Bilderzeugungslinse und den reflektierenden Spiegeln, wenn in der Abtastbelichtungs-Kopiermaschine ein Kopiervorgang mit Einheits-Vergrößerung (100%) durchgeführt wird.
3 ist eine Ansicht zum Erläutern der Lagebeziehungen zwischen der Bilderzeugungslinse und den reflektierenden Spiegeln, wenn ein Kopiervorgang mit minimaler Veränderung (geringster Verkleinerung) (50%) in der Abtastbelichtungs-Kopiermaschine durchgeführt wird.
In den 2 und 3 sind solche Komponenten wie beispielsweise die beweglichen Elemente und die Lichtmengenkorrekturplatten, die für die Bilderzeugungslinse vorgesehen sind, weggelassen.
4A und 4B sind Ansichten zum Erläutern der Arbeitsweisen der beweglichen Elemente, der Lichtmengenkorrekturplatten und des Schalthebels für den Fall, daß ein Kopiervorgang ohne Verkleinerung/Vergrößerung in der Abtastbelichtungs-Kopiermaschine durchgeführt wird.
5A und 5B sind Ansichten zum Erläutern der Arbeitsweisen der beweglichen Elemente, der Lichtmengenkorrekturplatten und des Schalthebels für den Fall, daß ein Kopiervorgang mit Minimum-Verkleinerung in der Abtastbelichtungs-Kopiermaschine durchgeführt wird.
Bezugnehmend auf die 2 und 3 besteht eine Vorlagenplatte 19 aus einem durchsichtigen Flachglas. Eine Vorlage (ein Bild) 21 wird auf diese Vorlagenplatte 19 aufgelegt.
Eine Lichtquelle 22a, beispielsweise eine Glühlampe oder eine Halogenlampe mit einer linienförmigen Lichtemissionsfläche, die sich in einer Richtung (Hauptabtastrichtung) rechtwinklig zu dem Papier erstreckt, kann auch in Form mehrerer Lichtquellen 22a eingesetzt werden. Ein konkaver reflektierender Spiegel 22b verdichtet einen von der Lichtquelle 22a abgestrahlten Lichtstrahl in einer Richtung entgegen der Oberfläche der Vorlage 21 und gibt den Lichtstrahl an die Lichtquelle 22a zurück, wodurch der Beleuchtungswirkungsgrad auf der Oberfläche der Vorlage 21 gesteigert wird. Ein weiterer konkaver reflektierender Spiegel 22c verdichtet einen von der Lichtquelle 22a abgegebenen Lichtstrahl in einer Richtung etwa parallel zur Oberfläche der Vorlage 21 und beleuchtet die Oberfläche der Vorlage 21 mit diesem verdichteten Lichtstrahl, wodurch der Beleuchtungswirkungsgrad auf der Oberfläche der Vorlage 21 verbessert wird. Die Lichtquelle 22a und die beiden konkaven reflektierenden Spiegel 22b und 22c sind Bauteile der Beleuchtungseinrichtung 22.
Reflektierende Abtastspiegel 1 bis 3 lenken den optischen Weg um, indem sie den Lichtstrahl aus der Oberfläche der Vorlage 21 auf der Vorlagenplatte 19 reflektieren und den Lichtstrahl zu einem Bilderzeugungsobjektiv oder einer Bilderzeugungslinse 7 leiten. Im Anschluß daran tasten der erste reflektierende Spiegel 1 und die Beleuchtungseinrichtung 22 die Vorlage mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit V in der Nebenabtastrichtung ab. Der zweite und der dritte reflektierende Spiegel (im folgenden einfach: Spiegel) 2 und 3 führen in derselben Richtung bei halber Geschwindigkeit V/2 bezüglich der Geschwindigkeit V eine Abtastung durch. Die Bilderzeugungslinse 7 erzeugt ein Abbild des Lichtstrahls auf einer photoempfindlichen Trommel (einem Lichtempfangsmedium) 9 über einen vierten, einen fünften und einen sechsten Spiegel 4, 5 bzw. 6, wodurch ein elektrostatisches, latentes Bild erzeugt wird.
Ein Spiegelhalter 20a zum Halten des zweiten und des dritten Spiegels 2 und 3 befindet sich vor Beginn des Abtastvorgangs in einer durch ausgezogene Linien dargestellten Ruhestellung. Dieser Spiegelhalter 20a wurde in eine durch abwechselnd lange und kurze Striche dargestellte Position bewegt, als die Oberfläche der Vorlage 21 vollständig abgetastet war.
Das auf der Oberfläche der photoempfindlichen Trommel 9 erzeugte elektrostatische latente Bild wird mit einem Entwickler (Toner) mittels eines bekannten elektrophotographischen Bilderzeugungsverfahrens entwickelt. Dieses Tonerbild auf der Oberfläche der photoempfindlichen Trommel 9 wird auf einen (nicht gezeigten) Aufzeichnungsträger, beispielsweise einen von einer Papierzuführeinheit 8 zugeführten Papierbogen, übertragen. Das übertragene Tonerbild wird von einer Wärmefixiereinheit 10 angeschmolzen und auf dem Aufzeichnungsträger fixiert.
Ein Entwicklerbehälter 9a enthält das Entwicklermaterial. Eine Entwicklungswalze 9b entwickelt das elektrostatische latente Bild auf der Oberfläche der photoempfindlichen Trommel 9 mit dem in dem Entwicklerbehälter 9a befindlichen Entwickler. Eine Reinigungsklinge 9c entfernt jeglichen restlichen Entwickler von der Oberfläche der photoempfindlichen Trommel 9. Eine Belichtungslampe 9d beseitigt jede mögliche elektrische Restladung auf der Oberfläche der photoempfindlichen Trommel 9. Eine Lichtabschirm-Linsenhaube 23 ist für die Lichterzeugungslinse 7 vorgesehen.
Wie in den 1A, 1B und 1C zu sehen ist, besitzt die Lichterzeugungslinse 7 ein Paar stangenähnlicher oder stabähnlicher beweglicher Elemente 12. Diese beweglichen Elemente 12 sind beweglich in Richtung einer optischen Achse O mittels hohler Führungen 11 befestigt, die integriert mit der Bilderzeugungslinse 7 ausgebildet sind. Lichtmengenkorrekturplatten 13a und 13b sind als Lichtmengenkorrekturelemente zum Abfangen eines Teils eines Lichtstrahls von einem Bild schwenkbar an den Endbereichen der zwei beweglichen Elemente 12 derart angebracht, daß die Lichtmengenkorrekturplatten 13a und 13b der vorderen bzw. der hinteren Bilderzeugungslinsenfläche 7a und 7b in Richtung der optischen Achse O der Bilderzeugungslinse 7 gegenüberstehen, und zwar mit Abstand von den Flächen.
In den Endbereichen der beweglichen Elemente 12 befinden sich an der Innenseite bezüglich der Lichtmengenkorrekturplatten 13a und 13b Anschläge 16a und 16b zum Regulieren der Bewegung der beweglichen Elemente 12 entlang der optischen Achse O. In einem der beiden beweglichen Elemente 12 sind stabähnliche Eingriffsglieder 17a und 17b zwischen den Schwenkbereichen der Lichtmengenkorrekturplatten 13a und 13b und den Anschlägen 16a und 16b angeordnet. Diese Eingriffselemente 17a und 17b sind so ausgebildet, daß sie mit Schaltbereichen 18a und 18b eines (noch zu beschreibenden) Schalthebels 18 in Berührung treten.
An den einander abgewandten Endbereichen der Lichtkorrekturplatten 13a und 13b und den entsprechenden Bereichen der Bilderzeugungslinse 7 sind Sprungelemente 14a, 14b, 15a und 15b angeordnet. Die Sprungelemente 14a, 14b, 15a und 15b dienen als Führung, wenn die Lichtmengenkorrekturplatten 13a und 13b dazu gebracht werden, sich von der Bilderzeugungslinse 7 zurückzuziehen oder dieser gegenüberzutreten.
Wie in den 1A und 1B gezeigt ist, sei X der Abstand zwischen den Bereichen, wo die Lichtmengenkorrekturplatten 13 in den einander abgewandten Enden der beweglichen Elemente 12 befestigt sind, L0 ist die Gesamtlänge der Bilderzeugungslinse 7, und L1 ist der Abstand von der Bilderzeugungslinsen-Oberfläche 7a der Bilderzeugungslinse 7 zu der der Oberfläche 7a gegenüberliegenden Lichtmengenkorrekturplatte 13. Dabei erfüllen die Bilderzeugungslinse 7, die beweglichen Elemente 12 und die Lichtmengenkorrekturplatten 13 folgende Bedingung: X ≤ L0 + L1
Wenn also eine volle Abtastung während eines Kopiervorgangs mit der Vergrößerung „1 " gemäß 2 durchgeführt wird, kann man verhindern, daß die Lichtmengenkorrekturplatte 13a vor der Bilderzeugungslinse 7 den Lichtstrahl abfängt, der von dem zweiten Spiegel 2 zu dem dritten Spiegel 3 geleitet wird. Der Grund hierfür wird im folgenden erläutert.
Bei einem Kopiervorgang ohne Maßstabsänderung gemäß 2 werden die beweglichen Elemente 12 nach hinten bewegt (in Richtung des vierten Spiegels 4), relativ zu der Bilderzeugungslinse 7 und entlang der optischen Achse O, was mit Hilfe des Schalthebels 18 geschieht (was unten noch beschrieben wird). Folglich ist gemäß 1A die Lichtmengenkorrekturplatte 13b auf der hinteren (fernen) Seite (auf der Seite des vierten Spiegels 4) relativ zu der Bilderzeugungslinse 7 so aufgehängt, daß er der Bilderzeugungslinsenoberfläche 7b gegenüberliegt. Die Lichtmengenkorrekturplatte 13a auf der vorderen (nahen) Seite (auf der Seite des dritten Spiegels 3) relativ zu der Bilderzeugungslinse 7 ist von der Bilderzeugungslinsenoberfläche 7a zurückgezogen.
In diesem Zustand überlappt die Lichtmengenkorrekturplatte 13a vor der Bilderzeugungslinse 7 die Linse und steht etwas von der Bilderzeugungslinsenoberfläche 7a der Linse 7 nach vorn ab.
Wenn eine volle Abtastung bei einem Kopiervorgang mit unverändertem Maßstab durchgeführt wird, fängt also die vordere Lichtmengenkorrekturplatte 13a nicht den von dem zweiten Spiegel 2 zu dem dritten Spiegel 3 geleiteten Lichtstrahl ab. Darüber hinaus kann eine ungleichmäßige Lichtmenge auf der Oberfläche der photoempfindlichen Trommel 9 korrigiert werden durch die hintere Lichtmengenkorrekturplatte 13b. Als Folge davon kann auf der Oberfläche der photoempfindlichen Trommel 9 exakt ein Abbild der Oberfläche der Vorlage 21 geschrieben werden.
Wenn gemäß 3 ein Kopiervorgang mit einer kleinstmöglichen Verkleinerung (Reduzierung) durchgeführt wird, läßt sich eine Zunahme des von der Lichtmengenkorrekturplatte 13b hinter der Bilderzeugungslinse 7 beanspruchten Raums verhindern. Dies macht die gesamte Vorrichtung kompakt. Der Grund hierfür wird im folgenden erläutert.
Bei einem Kopiervorgang mit kleinstmöglicher Verkleinerung (Reduzierung) gemäß 3 werden die beweglichen Elemente 12 relativ zu der Bilderzeugungslinse 7 entlang der optischen Achse O von dem Schalthebel 18 (in unten zu beschreibender Weise) nach vorn bewegt (in Richtung des dritten Spiegels 3). Folglich wird gemäß 1B die Lichtmengenkorrekturplatte 13a auf der vorderen (fernen) Seite (der Seite des dritten Spiegels 3) in bezug auf die Bilderzeugungslinse 7 so aufgehängt, daß sie der Bilderzeugungslinsenoberfläche 7a gegenüberliegt. Die Lichtmengenkorrekturplatte 13b auf der hinteren (nahen) Seite (der Seite des vierten Spiegels 4) bezüglich der Bilderzeugungslinse 7 ist gegenüber der Bilderzeugungslinsenoberfläche 7b zurückgezogen.
In diesem Zustand überlappt die Lichtmengenkorrekturplatte 13b hinter der Bilderzeugungslinse 7 teilweise die Bilderzeugungslinse 7 und steht etwas nach hinten von der Bilderzeugungslinsenoberfläche 7b der Linse 7 weg. Wenn also ein Kopiervorgang mit kleinstmöglicher Verkleinerung (Reduzierung) durchgeführt wird, kann die hintere Lichtmengenkorrekturplatte 13b derart zurückgezogen werden, daß sie teilweise den oberen Bereich des vierten Spiegels 4 überlappt.
Bei dem oben erläuterten Kopiervorgang mit kleinster Verkleinerung gemäß 3 kann die Bilderzeugungslinse 7 in Richtung des vierten Spiegels 4 um eine größere Distanz bewegt werden als bei dem in 2 veranschaulichten Kopiervorgang ohne Maßstabsveränderung. Außerdem können der vierte und der fünfte Spiegel 4 und 5 nach rechts bewegt werden. Wie außerdem aus den 2 und 3 ersichtlich ist, braucht der Raum für eine gemeinsame Lichtmengenkorrekturplatte, die an einer Linse befestigt ist, nicht zwischen dem dritten Spiegel 3 und der Bilderzeugungslinse 7 vorgesehen zu werden, wenn eine volle Abtastung ohne Maßstabsänderung durchgeführt wird, oder es braucht kein Raum zwischen der Bilderzeugungslinse 7 und dem vierten Spiegel 4 vorgesehen zu werden, wenn ein Kopiervorgang mit kleinster Maßstabsveränderung (Verkleinerung) durchgeführt wird. Dies macht das gesamte Gerät kompakt.
Außerdem kann eine ungleichmäßige Lichtmenge auf der Oberfläche der photoempfindlichen Trommel 9 von der vorderen Lichtmengenkorrekturplatte 13a korrigiert werden. Als Konsequenz kann das Bild auf der Oberfläche der Vorlage 21 exakt auf die Oberfläche der photoempfindlichen Trommel 9 abgebildet werden.
Bezugnehmend auf 1C ist der Schalthebel 18 eine Bewegungsschalteinrichtung zum Schalten der Bewegungen der beiden beweglichen Elemente 12 entlang der optischen Achse O. Halteelemente 24a und 24b fixieren vorübergehend den Schalthebel 18.
Der Schalthebel 18 besitzt Schaltabschnitte oder -bereiche 18a und 18b an den einander abgewandten Enden eines Hebelhauptkörpers 18c, welcher sich entlang der optischen Achse O der Bilderzeugungslinse 7 erstreckt. Damit besitzt der Schalthebel 18 in der Draufsicht etwa die Form eines U. Dieser Schalthebel 18 ist in einem etwa mittigen Bereich der Lichtabschirm-Linsenhaube 23 angeordnet, um nicht in den optischen Weg der Bilderzeugungslinse 7 zu ragen. Ein etwa mittiger Bereich des Haupthebelkörpers 18c ist von der Lichtabschirm-Linsenhaube 23 mittels einer Welle 18d schwenkbar gelagert, so daß der Hebelhauptkörper 18c auf der Welle 18d verschwenkt werden kann. Paßstifte 18a1 und 18b1 sind an den Außenflächen der Schaltbereiche 18a und 18b in der optischen Achse O der Bilderzeugungslinse 7 ausgebildet.
Die Halteelemente 24a und 24b sind an der Lichtabschirm-Linsenhaube 23 in der Nähe der Schaltbereiche 18a und 18b des Schalthebels 18 fixiert. Ausnehmungen 24a1 und 24b1 zum Aufnehmen der Paßstifte 18a1 und 18b1 der Schaltbereiche 18a und 18b des Schalthebels 18 sind in den Halteelementen 24a bzw. 24b ausgeformt.
Der Schalthebel 18 schaltet die Bewegungen der beweglichen Elemente 12 entlang der optischen Achse O folgendermaßen:
Als erstes soll der Arbeitsablauf beschrieben werden, wenn der Schalthebel 18 die Bewegungen der beweglichen Elemente 12 bei einem Kopiervorgang ohne Bildgrößenänderung gemäß 2 schaltet.
Im Verlauf der Bewegung der Bilderzeugungslinse 7 in dem in 1B dargestellten Zustand (kleinste Verkleinerung) von rechts nach links in 4A entlang der optischen Achse O tritt das vordere Eingriffselement 10a (auf der Seite des dritten reflektierenden Spiegels 3) der beweglichen Elemente 12 in Berührung mit dem und drückt den vorderen Schaltbereich 18a (auf der Seite des dritten Spiegels 3) des Schalthebels 18. Zur gleichen Zeit, zu der das Eingriffselement 17a der beweglichen Elemente 12 gegen den Schaltbereich 18a des Schalthebels 18 drückt, bewegen sich die beweglichen Elemente 12 in bezug auf die Bilderzeugungslinse 7 nach hinten (in Richtung des vierten Spiegels 4).
Im Zuge der Rückwärtsbewegung der beweglichen Elemente 12 kollidieren die Führungselemente 15a der vorderen Lichtmengenkorrekturplatte 13a der beweglichen Elemente 12 mit den vorderen Führungselementen 14a der Bilderzeugungslinse 7 miteinander. Folglich zieht sich die vordere Lichtmengenkorrekturplatte 13a von der Bilderzeugungslinsenoberfläche 7a der Linse 7 zurück. Außerdem werden die Führungselemente 15b der hinteren Lichtmengenkorrekturplatte 13a der beweglichen Elemente 12 aus ihrem Eingriff mit den hinteren Führungselementen 14b der Bilderzeugungslinse 7 befreit. Folglich wird die hintere Lichtmengenkorrekturplatte 13b dazu gebracht, in einer solchen Weise herabzuhängen, daß sie der Bilderzeugungslinsenoberfläche 7b der Linse 7 gegenübersteht. Demzufolge kann gemäß 1A und 4B die hintere Lichtmengenkorrekturplatte 13b das Licht während eines Kopiervorgangs ohne Größenänderung abfangen.
Wenn die beweglichen Elemente 12 nach hinten bewegt werden und die vorderen Anschläge 16a gegen die Führungen 11 der Bilderzeugungslinse 7 stoßen, bewegt sich die Linse 7 weiter, wobei von den Führungen 11 die vorderen Anschläge 16a der beweglichen Elemente 12 gestoßen werden. Dementsprechend drückt das Eingriffselement 17a der beweglichen Elemente 12 die Schaltbereiche 18a des Schalthebels 18 weiter, demzufolge der Schalthebel 18 um die Welle 18d in Richtung A verschwenkt wird und der Paßstift 18a1 des Schaltbereichs 18a in die Ausnehmung 24a1 des Halteelements 24a eingreift. Demzufolge wird der Schalthebel 18 vorübergehend von dem Halteelement 24a fixiert, so daß das hintere Eingriffselement 17b der beweglichen Elemente 12 nicht mit dem Schaltbereich 18a des Schalthebels 18 in Eingriff steht.
Im folgenden wird die Arbeitsweise für den Fall beschrieben, daß der Schalthebel 18 die Bewegungen der beweglichen Elemente 12 bei einem Kopiervorgang mit kleinster Größenänderung (Reduktion) gemäß 3 schaltet.
Im Verlauf der Bewegung der Bilderzeugungslinse 7 in dem in 1A gezeigten Zustand (Zustand ohne Bildgrößenänderung) von links nach rechts in 5A entlang der optischen Achse O tritt das hintere Eingriffselement 17b (auf der Seite des vierten Spiegels 4) der beweglichen Elemente 12 in Berührung mit dem und stößt den hinteren Schaltbereich 18b (auf der Seite des vierten Spiegels 4) des Schalthebels 18. Zur gleichen Zeit, zu der das Eingriffselement 17b der beweglichen Elemente 12 gegen den Schaltbereich 18b des Schalthebels 18 stößt, bewegen sich die beweglichen Elemente 12 bezüglich der Bilderzeugungslinse 7 nach vorn (in Richtung des dritten Spiegels 3).
Im Verlauf der Vorwärtsbewegung der beweglichen Elemente 12 kollidieren die Führungselemente 15b der hinteren Lichtmengenkorrekturplatte 13b der beweglichen Elemente 12 und die hinteren Führungselemente 14b der Bilderzeugungslinse 7. Folglich zieht sich die hintere Lichtmengenkorrekturplatte 13b von der Bilderzeugungslinsenoberfläche 7b der Linse 7 zurück. Außerdem kommen die Führungselemente 15a des vorderen Lichtmengenkorrekturelements 13a der beweglichen Elemente 12 von den vorderen Führungselementen 14a der Linse 7 frei. Demzufolge wird das vordere Lichtmengenkorrekturelement 13a dazu gebracht, hängend der Bilderzeugungslinsenoberfläche 7a gegenüberzuliegen. Folglich kann gemäß 1B und 5B die vordere Lichtmengenkorrekturplatte 13a bei einem Kopiervorgang mit kleinster Maßstabsänderung (Reduzierung) Licht abfangen.
Wenn die beweglichen Elemente 12 sich nach vorwärts bewegen und die hinteren Anschläge 16b gegen die Führungen 11 der Bilderzeugungslinse 7 stoßen, bewegt sich die Linse 7 weiter, wobei sie die hinteren Anschläge 16b der beweglichen Elemente 12 mit den Führungen 11 andrückt. Folglich drückt das Eingriffselement 17b der beweglichen Elemente 12 den Schaltbereich 18b des Schalthebels 18 noch weiter. Der Schalthebel 18 dreht in Richtung E um die Welle 18d, und der Paßstift 18b1 des Schaltbereichs 18b tritt in die Vertiefung 24b1 des Halteelements 24b ein. Folglich wird der Schalthebel 18 vorübergehend von dem Halteelement 24b fixiert, so daß der hintere Eingriffsbereich 17a der beweglichen Elemente 12 nicht mit dem Schaltbereich 18b des Schalthebels 18 in Eingriff steht.
Wie oben erläutert wurde, schaltet, wenn sich die Bilderzeugungslinse 7 aus der Stelle für Kopieren ohne Maßstabsveränderung in die Stellung für Kopieren mit Verkleinerung (Reduktion) bewegt, der Schalthebel 18 vorzugsweise die Bewegungen der beweglichen Elemente 12. Erfolgt ein Kopiervorgang mit Vergrößerungen zwischen Vergrößerung „1" und kleinster Vergrößerung (Reduzierung), schaltet der Schalthebel 18 in ähnlicher Weise die Bewegungen der beweglichen Elemente 12. Das heißt: die Bilderzeugungslinse 7 wird entlang der optischen Achse O soweit bewegt, bis die hintere Lichtmengenkorrekturplatte 13b (auf der Seite des vierten Spiegels 4) sich von der Bilderzeugungslinsenoberfläche 7b der Linse 7 zurückzieht und die vordere Lichtmengenkorrekturplatte 13a (auf de Seite des dritten Spiegels 3) dazu gebracht wird, gegenüber der Bilderzeugungslinsenoberfläche 7a der Linse 7 herabzuhängen. Wenn dies der Fall ist, erfolgt ein zusätzlicher Arbeitsvorgang, bis die Bilderzeugungslinse 7 bis zu einer vorbestimmten Vergrößerungsposition gelangt. Dieser Vorgang hat aber nur wenig Einfluß, weil die Vergrößerungsumschaltung innerhalb einer kurzen Zeitspanne durchgeführt wird.
In der Abtastbelichtungs-Kopiermaschine dieser oben beschriebenen Ausführungsform ist, wenn eine vergrößernde Kopie oder eine Kopie mit der Vergrößerung „1" durchgeführt wird, die Lichtmengenkorrekturplatte 13b auf der hinteren Seite (auf der Seite des vierten Spiegels 4) der Bilderzeugungslinse 7 derart aufgehängt, daß sie der Bilderzeugungslinsenoberfläche 7b der Linse 7 gegenübersteht. Dies macht es möglich, daß die hintere Lichtmengenkorrekturplatte 13b vorzugsweise jede ungleichmäßige Lichtmenge auf der Oberfläche der photoempfindlichen Trommel 9 korrigiert. Hierdurch kann das Bild auf der Oberfläche der Vorlage 21 exakt auf die Oberfläche der photoempfindlichen Trommel 9 geschrieben werden. Darüber hinaus ist die Lichtmengenkorrekturplatte 13a auf der Vorderseite (auf der Seite des dritten Spiegels 3) der Bilderzeugungslinse 7 gegenüber der Bilderzeugungslinsenoberfläche 7a der Linse 7 zurückgezogen, so daß es möglich ist, die Kollision zwischen dem dritten Spiegel 3 und dieser Lichtmengenkorrekturplatte 13a während der vollen Abtastung zu vermeiden.
Wenn ein Kopiervorgang mit kleinster Vergrößerung (Reduzierung) durchgeführt wird, ist die Lichtmengenkorrekturplatte 13a auf der Vorderseite (der Seite des dritten Spiegels 3) der Bilderzeugungslinse 7 so aufgehängt, daß sie der Bilderzeugungslinsenoberfläche 7a der Linse 7 gegenüberliegt. Dies macht es möglich, daß die vordere Lichtmengenkorrekturplatte 13a vorzugsweise jede ungleichmäßige Lichtmenge auf der Oberfläche der photoempfindlichen Trommel 9 korrigiert. Hierdurch kann ein Abbild der Oberfläche der Vorlage 21 exakt auf die Oberfläche der photoempfindlichen Trommel 9 aufgezeichnet werden. Darüber hinaus ist die Lichtmengenkorrekturplatte 13b auf der Rückseite (der Seite des vierten Spiegels 4) der Bilderzeugungslinse 7 gegenüber der Bilderzeugungslinsenoberfläche 7b der Linse 7 zurückgezogen. Folglich ist es möglich, eine Kollision zwischen dem vierten Spiegel 4 und dieser Lichtmengenkorrekturplatte 13b zu vermeiden.
Außerdem überlappen die Lichtmengenkorrekturplatten 13a und 13b die Bilderzeugungslinse 7 teilweise, wenn sie gegenüber den Oberflächen 7a und 7b der Bilderzeugungslinse 7 zurückgezogen sind. Hierdurch fängt beispielsweise die Lichtmengenkorrekturplatte 13a, die zurückgezogen ist, wenn ein Kopiervorgang mit Vergrößerung oder mit der Vergrößerung „1" durchgeführt wird, den von dem zweiten Spiegel 2 zum dritten Spiegel 3 während der vollen Abtastung laufenden Lichtstrahl nicht ab. Hierdurch läßt sich das gesamte Gerät kompakt gestalten.
Die Erfindung ist nicht auf die obige Ausführungsform beschränkt. Als weitere Schalteinrichtung zum Schalten der Bewegungen der beweglichen Elemente 12 in bezug auf die Bilderzeugungslinse 7 kann auch ein Element zum Bewegen der beweglichen Elemente 12 nach vorn gegenüber der Bilderzeugungslinse 7 oberhalb des vierten Spiegels 4 angeordnet werden, und ein Element zum Bewegen der beweglichen Elemente 12 nach hinten bezüglich der Linse 7 kann in einem Bereich oberhalb und in der Nähe des Ausgangs der Lichtabschirm-Linsenhaube 23 angeordnet werden.
Bei der oben beschriebenen Ausführungsform ist die photoempfindliche Trommel 9 ein Beispiel für eine Leseeinrichtung (ein Lichtaufnahmemedium). Es ist aber auch möglich, beispielsweise einen Zeilensensor einzusetzen, in welchem mehrere Pixel in einer Richtung rechtwinklig zu dem Papier angeordnet sind, um Bildinformation von der Vorlagenfläche zu lesen, indem ein Ausgangssignal des Zeilensensors genutzt wird.
Außerdem ist die obige Ausführungsform in Verbindung mit einer Spiegelzoom-Abtastbelichtungs-Kopiermaschine als Beispiel beschrieben. Allerdings ist die Erfindung in ähnlicher Weise anwendbar bei einer Zoomobjektiv-Kopiermaschine mit veränderlicher Vergrößerung, bei der der vierte, der fünfte und der sechste Spiegel 4, 5 und 6 feststehen und die Vergrößerung geändert wird durch Zoomen der Bilderzeugungslinse 7.
Wie oben ausgeführt wurde, schafft die Erfindung ein Bildlesegerät, mit dem ein Bild auf einer Vorlagenplatte mit einem Lichtstrahl einer Beleuchtungseinrichtung beleuchtet wird, der Lichtstrahl von der Vorlage zur Oberfläche einer Leseeinrichtung mit Hilfe einer Bilderzeugungseinrichtung geleitet wird, welche sich in Richtung einer optischen Achse bewegt, und von der Leseeinrichtung ein Bild gelesen wird. In dieser Vorrichtung besitzt die Bilderzeugungseinrichtung bewegliche Elemente, die sich in Richtung der optischen Achse bewegen kann. Die beweglichen Elemente besitzen Lichtmengenkorrekturelemente, die in der Lage sind, der vorderen und der hinteren Bilderzeugungseinrichtungs-Oberfläche gegenüber zu liegen oder die von diesen zurückgezogen werden können, und zwar in Richtung der optischen Achse der Bilderzeugungseinrichtung. Diese Lichtmengenkorrekturelemente fangen einen Teil des Lichtstrahls von dem Bild ab. Hierdurch ist es möglich, ein Bildlesegerät zu schaffen, welches in exakter Weise ein Bild einer Vorlagenfläche lesen oder schreiben kann, indem eine ungleichmäßige Lichtmenge auf der Oberfläche einer Leseeinrichtung korrigiert wird, und zwar auch bei Änderung des Vergrößerungsmaßstabs, wobei die Vorrichtung kompakt ausgebildet werden kann.

Claims

Bildlesegerät, umfassend: eine Beleuchtungseinrichtung (22) zum Beleuchten eines Bildes (21) auf einer Vorlagenplatte (19); eine Leseeinrichtung (9) zum Lesen des Bildes; eine Bilderzeugungseinrichtung (7) zum Leiten eines Lichtstrahls von dem Bild auf eine Oberfläche der Leseeinrichtung (9), und Lichtmengenkorrekturelemente (13a, 13b), die in der Lage sind, in Richtung der optischen Achse der Bilderzeugungseinrichtung (7) auf die Vorder- und Rückseite (7a, 7b) der Bilderzeugungseinrichtung (7) zuzurücken bzw. von ihnen abzurücken, wobei die Lichtmengenkorrekturelemente (13a, 13b) einen Teil des von dem Bild kommenden Lichtstrahls abfangen, dadurch gekennzeichnet, daß die Bilderzeugungseinrichtung (7) in Richtung der optischen Achse zur Vergrößerungsänderung bewegbar ist; an der Bilderzeugungseinrichtung (7) zur Bewegung in Richtung der optischen Achse ein bewegliches Element (12) befestigt ist; und die Lichtmengenkorrekturelemente (13a, 13b) an dem beweglichen Element (12) befestigt sind.
Gerät nach Anspruch 1, bei dem die Leseeinrichtung eine photoempfindliche Trommel (9) ist.
Gerät nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das bewegliche Element (12) sich in Richtung der optischen Achse gemäß der Bewegung der Bilderzeugungseinrichtung (7) bewegt, wobei eines der Lichtmengenkorrekturelemente (13a, 13b), welches von der Bilderzeugungseinrichtung (7) weiter abliegt, einer betreffenden Seite von der Vorderseite und der Rückseite (7a, 7b) der Bilderzeugungseinrichtung (7) in Richtung der optischen Achse der Bilderzeugungseinrichtung (7) zugewandt ist, um einen Teil des Lichtstrahls von dem Bild abzufangen entsprechend der Bewegung des beweglichen Elements (9), während das andere der Lichtmengenkorrekturelemente (13a, 13b), welches der Bilderzeugungseinrichtung (7) näherliegt, sich von einer betreffenden Seite von der Vorderseite und der Rückseite (7a, 7b) der Bilderzeugungseinrichtung (7) in Richtung der optischen Achse der Bilderzeugungseinrichtung (7) nach Maßgabe der Bewegung des beweglichen Elements (12) zurückzieht.
Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem, wenn X der Abstand zwischen Bereichen ist, an denen die Lichtmengenkorrekturelemente (13a, 13b) an dem beweglichen Element befestigt sind, L0 die Gesamtlänge der Bilderzeugungseinrichtung (7) ist und L1 der Abstand von einer Oberfläche (7a, 7b) der Bilderzeugungseinrichtung (7) zu einem dieser Oberfläche (7a, 7b) gegenüberliegenden Lichtmengenkorrekturelement (13a, 13b) ist, die Bilderzeugungseinrichtung (7), das bewegliche Element (12) und die Lichtmengenkorrekturelemente (13a, 13b) folgende Bedingung erfüllen: X ≤ L0 + L1
Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das bewegliche Element (12) sich bewegt, während sich die Bilderzeugungseinrichtung (7) zu einer einer vorbestimmten Vergrößerung entsprechenden Stelle bewegt, und ein Bewegungs-Schaltelement (18) zum Bewegen des beweglichen Elements (12), damit die Lichtmengenkorrekturelemente (13a, 13b) auf die Vorder- und Rückseite (7a, 7b) der Bilderzeugungseinrichtung (7) in Richtung von deren optischer Achse zurücken oder von ihnen abrücken, an einer Stelle vorgesehen ist, an der das Bewegungsschaltelement (18) den optischen Weg der Bilderzeugungseinrichtung (7) nicht versperrt.
Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin umfassend ein reflektierendes Element (3), das in Richtung der optischen Achse bewegt wird, um den Lichtstrahl von dem Bild durch die Bilderzeugungseinrichtung (7) auf die Oberfläche der Leseeinrichtung (9) zu leiten, wenn eine Vergrößerung der Bilderzeugungseinrichtung (7) geändert wird, wobei, wenn die Bilderzeugungseinrichtung (7) den Lichtstrahl von dem Bild verkleinert, ein Lichtmengenkorrekturelement (13a, 13b), welches von einer Fläche (7a, 7b) der Bilderzeugungseinrichtung (7) zurückgezogen ist, einen oberen Bereich des reflektierenden Elements (3) überlappt.
Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Lichtmengenkorrekturelemente (13a, 13b) an einander abgewandten Endbereichen des beweglichen Elements (12) angebracht sind, welche dem vorderen und dem hinteren Bereich der Bilderzeugungseinrichtung (7) in Richtung der optischen Achse entsprechen.