NL8603254A - Kopieerapparaat met veranderbare afbeeldingsverhouding en een vaste afstand tussen het beeldvlak en het voorwerpsvlak. - Google Patents

Description

ψ i.

Uitvinders: J.L.L. Goertz B.W. de Jong

Ocê-Nederland B.V., te Venlo

Kopieerapparaat met veranderbare afbeeldingsverhouding en een vaste afstand tussen het beeldvlak en het voorwerpsvlak

De uitvinding heeft betrekking op een kopieerapparaat voorzien van: - een optisch systeem met veranderbare afbeeldingsverhouding en een vaste afstand tussen het beeldvlak en het voorwerpsvlak, - een objectief waarvan de brandpuntsafstand kan worden aangepast 5 aan de gekozen afbeeldingsverhouding door verdraaiing van een tandkrans die gekoppeld is met het objectief, aandrijfmiddelen voor het verplaatsen van het objectief ten opzichte van het beeldvlak en het voorwerpsvlak, en een stelsel van een aantal met elkaar samenwerkende tandwielen, 10 dat de verplaatsing van het objectief omzet in een verdraaiing van de tandkrans op het objectief.

In de Duitse octrooi-aanvrage 25 12 424 wordt een inrichting beschreven voor het veranderen van de brandpuntsafstand van een objectief waarbij de verandering van de brandpuntsafstand wordt afgeleid van de 15 verplaatsing van het objectief zelf.

De brandpuntsafstand wordt in deze inrichting veranderd via een tandkrans op het objectief, welke tandkrans wordt aangedreven via een constructie bestaande uit een tandwiel en een tandheugel.

De tandheugel wordt onder veerdruk in contact gehouden met een 20 geleideliniaal, zodat bij verplaatsing van het objectief de tandheugel een translatiebeweging uitvoert afhankelijk van het profiel van de geleideliniaal. De translatie van de tandheugel wordt dan via het tandwiel omgezet in een rotatie van de tandkrans op het objectief.

Hierdoor wordt een vaste overbrengingsverhouding gerealiseerd in het 25 systeem voor de brandpuntsafstandverandering, zodat er een rechtlijnig verband is tussen de verplaatsing van het objectief en de verandering van de brandpuntsafstand.

Bij seriefabrikage van dergelijke systemen kunnen echter problemen ontstaan als, ten gevolge van toleranties in de componenten van het 30 systeem, zelfs binnen de toegestane tolerantiegrenzen, de situatie ontstaat dat het systeem zoals beschreven in de Duitse octrooi- 8603254 v

A

2 aanvrage 25 12 424 toch geen optimaal scherp beeld oplevert.

Het is het doel van de uitvinding om een kopieerapparaat te verschaffen dat de mogelijkheid biedt om, binnen een redelijk tolerantiegebied, het rechtlijnige verband tussen de objectiefverplaatsing en 5 de verandering van de brandpuntsafstand zodanig in te stellen respectievelijk te corrigeren dat steeds een scherp beeld in het beeldvlak kan worden verkregen.

Dit doel wordt volgens de uitvinding bereikt doordat in een kopieerapparaat van de in de aanhef genoemde soort, één van de met 10 elkaar samenwerkende tandwielen ten minste één tandkranssegment heeft, dat zwenkbaar is om een as, die zich in axiale richting van dat tandwiel uitstrekt en vrijwel aan de omtrek van het tandwiel is gelegen, en doordat middelen aanwezig zijn om het tandkranssegment om de as te doen zwenken en in elke stand te kunnen fixeren.

15 Volgens de uitvinding wordt de as, waarom het tandkranssegment zwenkbaar is, bijvoorbeeld gevormd door een geïntegreerd scharnier.

In een eerste uitvoeringsvorm van de uitvinding bestaan de middelen voor het doen zwenken van het tandkranssegment uit een of meer stelschroeven die zich in het tandwiel zelf bevinden, welke 20 stelschroeven op het vrije uiteinde van het tandkranssegment inwerken om het tandkranssegment te doen zwenken.

In een tweede uitvoeringsvorm van de uitvinding bestaan de middelen voor het doen zwenken van het tandkranssegment uit een nokschijf die, terzijde van het tandkranssegment, op de rotatie-as van het tand-25 wiel is gelagerd en een, daarmee samenwerkende, nokvolger die, op afstand van de as waaromheen het tandkranssegment kan zwenken, aan de zijkant van het tandkranssegment is aangebracht.

De uitvinding wordt nader toegelicht aan de hand van de bijgaande tekeningen, waarin: 30 Fig. 1 een schematische weergave is van het mechanisme voor het veranderen van de brandpuntsafstand,

Fig. 2 een aanzicht is van een eerste uitvoeringsvorm van een tandwiel zoals gebruikt kan worden in een kopieerapparaat volgens de uitvinding, 35 Fig. 3 een doorsnede is volgens de lijn III - III in Fig. 2,

Fig. 4 een aanzicht is van een tweede uitvoeringsvorm van een tandwiel zoals gebruikt kan worden in een kopieerapparaat volgens de uitvinding, 8 6 0 5 2 5 4 r *> 3

Fig. 5 een samenstel toont van het tandwiel uit Fig. 4 en de daarmee samenwerkende nokschijven voor het doen zwenken van tandkranssegmenten toegepast in een kopieerapparaat volgens de uitvinding, 5 Fig. 6 een aanzicht is van een nokschijf voor het doen zwenken van een tandkranssegment toegepast in een kopieerapparaat volgens de uitvinding,

Fig. 7 een doorsnede is volgens de lijn VII - VII in Fig. 6, en Fig. 8 een onderdeel is van het mechanisme van Fig. 1, waarin een 10 tandwiel volgens Fig. 4 is toegepast.

In een kopieerapparaat dat een belichtingssysteem heeft met een vaste afstand tussen het beeldvlak en het voorwerpsvlak wordt de afbeeldingsverhouding veranderd door het objectief te verplaatsen in de richting van de optische as. Daarbij is het noodzakelijk de brand— 13 puntsafstand van het objectief aan te passen om in het beeldvlak een scherp beeld te creëren.

De relatie tussen de verplaatsing van het objectief en de daarbij noodzakelijke aanpassing van de brandpuntsafstand is uit de elementaire optische wetten bekend als een rechtlijnig verband.

20 Dit rechtlijnige verband wordt gerealiseerd op een wijze zoals schematisch is weergegeven in Fig. 1.

Daarin is schematisch een slede 1 aangegeven die in de richtingen van de dubbele pijl A kan worden verplaatst door middel van niet weergegeven aandrijfmiddelen.

25 Deze slede 1 bevat het (niet weergegeven) objectief van het optische systeem van een kopieerapparaat, met welk objectief een tandkrans 2 voor de verandering van de brandpuntsafstand vast is verbonden.

De verdraaiing van deze tandkrans 2 en daarmee de verandering van de brandpuntsafstand wordt tot stand gebracht via tandwielen 3, 4 en 30 snaarschijven 5-11 waaroverheen een snaar 12 loopt.

Daarbij zijn de tandwielen 3, 4 en de snaarschijven 5, 6 en 11 in de slede 1 vrij draaibaar gelagerd. De snaarschijven 7, 8, 9 en 10 zijn vrij draaibaar gelagerd in het huis van het optische systeem, dat verder niet in deze figuur is weergegeven.

35 De snaar 12, is zoals in Fig. 1 is weergegeven, over de snaarschijven 5-11 geleid, waarbij de uiteinden via een koppelstuk 14 en een veer 15 met het huis van het optisch systeem zijn verbonden.

Een verplaatsing van de slede 1 in bijvoorbeeld opwaartse richting in 8603254

Tm ·* 4

Fig. 1 resulteert in een verplaatsing van het vast met de snaarschijf 5 verbonden middendeel van de snaar 12 over de snaarschijven 11, 5 en 6 waardoor deze over een bepaalde hoek verdraaien.

Een hoekverdraaiing van de snaarschijf 5 wordt via een as 16, waarmee 5 zowel de snaarschijf 5 als het tandwiel 4 vast zijn verbonden, omgezet in een hoekverdraaiing van het tandwiel 4.

Via het tussenwiel 3 resulteert deze hoekverdraaiing tenslotte in een rotatie van de tandkrans 2 en daarmee dus in een aanpassing van de brandpuntsafstand. Daarbij wordt er voor gezorgd dat voor het volle-10 dige bereik van de brandpuntsafstandverandering slechts een deel van de omtrek van tandwiel 3 nodig is.

Het moge duidelijk zijn dat door een geschikte keuze van de parameters van de overbrenging (diameters snaarschijven en tandwielen, aantal tanden, steek van de tandwielen e.d.) de gewenste relatie tussen de 15 verplaatsing van het objectief en de aanpassing van de brandpuntsafstand kan worden gecreëerd.

Deze relatie ligt echter met de gekozen overbrenging vast en kan in deze configuratie niet zomaar aangepast worden. Dit is vooral nadelig als ten gevolge van toleranties in het systeem, de gekozen 20 overbrenging niet of niet meer het juiste resultaat oplevert, namelijk een scherp beeld in elke positie van het objectief. De uitvinding beoogt de relatie tussen de verplaatsing van het objectief en de aanpassing van de brandpuntsafstand instelbaar te maken door een speciale uitvoeringsvorm van het tussenwiel 3 van de overbrenging.

25 Het principe van deze speciale uitvoeringsvorm is om, in plaats van een massief tandwiel 3, het tandwiel op te bouwen uit een kern met daaromheen êén of meer tandkranssegmenten, die om een as aan de omtrek van het tandwiel naar binnen en naar buiten kunnen zwenken. Hierdoor kan de overbrenging zodanig worden veranderd, dat het geprojecteerde 30 beeld wel scherp wordt gesteld bij elke positie van het objectief.

Een aantal mogelijke uitvoeringsvormen van dit tussenwiel 3 en mogelijke middelen om de tandkranssegmenten te zwenken worden aan de hand van de figuren 2-7 beschreven.

In de eerste uitvoeringsvorm volgens figuur 2 en 3 bestaat het 35 tussenwiel uit een tandwiel 20, waarin over een deel van de omtrek een sleuf 21 is aangebracht. Hierdoor ontstaat een tandkranssegment 22 dat alleen ter plaatse van de verbindingszone 23 scharnierend met de rest van het tandwiel 20 is verbonden. De verbindingszone 23 functioneert 8603254 * 5 hier dus als een geïntegreerd scharnier waaromheen het tandkrans-segment 22 kan zwenken. Om dit zwenken van het tandkranssegment 22 mogelijk te maken is nabij het vrije uiteinde 24 van het tandkranssegment 22 een stelschroef 25 aangebracht waarmee de afstand tussen 5 het vrije uiteinde 24 en het tandwiel 20 kan worden ingesteld. De elastische veerspanning van het tandkranssegment 22 zorgt ervoor dat het vrije uiteinde 24 altijd is voorgespannen in de richting van de kern van het tandwiel 20.

Figuur 4 toont een tweede uitvoeringsvorm van een tussenwiel, 10 bestaande uit een tandwiel 30 waarin twee sleuven 31 en 32 zijn uitgespaard, zodat twee tandkranssegmenten 33 en 34 ontstaan. De segmenten 33 en 34 zijn ook hier slechts ter plaatse van verbin-dingszones 35 respectievelijk 36 met de rest van het tandwiel 30 verbonden, welke verbindingszones 35, 36 als geïntegreerde scharnieren 15 functioneren. Het is echter eveneens mogelijk in de hiervoor beschreven uitvoeringsvormen de tandkranssegmenten 22, 33, 34 als losse componenten uit te voeren en elk vrij draaibaar om een as, ter plekke van de huidige verbindingszones 23, 35, 36 in het tandwiel 20, 30 zelf te lageren.

20 De constructie voor het zwenken van de tandkranssegmenten 33, 34 wordt verder verduidelijkt aan de hand van de figuren 5, 6 en 7.

In figuur 5 is daartoe een complete constructie weergegeven bestaande uit het tandwiel 30 en twee nokschijven 40 en 41 die aan weerszijden van het tandwiel 30 op de gezamelijke rotatie-as 42 vrij draaibaar 25 zijn gelagerd. De constructie van deze nokschijven 40, 41 is geïllustreerd in figuur 6 en 7, waarin geldt dat de nokschijven 40, 41 volledig identiek doch spiegelsymmetrisch zijn uitgevoerd.

In de nokschijven 40, 41 is een sleuf 43 aangebracht die samenwerkt met de, in de vrije uiteinden 44, 45 van de tandkranssegmenten 33, 34, 30 bevestigde nokvolgers 46 respectievelijk 47.

Een verdraaiing van de nokschijven 40, 41 ten opzichte van het tandwiel 30 resulteert in een zwenkbeweging van de tandkranssegmenten 33, 34 omdat de nokvolgers 46, 47 gedwongen zijn de vorm van de sleuf 43 te volgen. Uiteraard kan, afhankelijk van het gewenste verloop van de 35 aanpassing van de brandpuntsafstand de plaats en het verloop van de sleuf 43 aangepast worden.

In de gewenste positie van de tandkranssegmenten kunnen de nokschijven 40, 41 vervolgens worden vastgezet op de rotatie-as 42; bijvoorbeeld 8603254 » 6 middel van een stelschroef die door een draadgat 48 in de nokschijf nokschijf tegen de as wordt vastgedraaid.

Het is voor een vakman uiteraard duidelijk dat een aantal onderdelen van de hiervoor beschreven uitvoeringsvormen onderling uitwisselbaar 5 zijn. Zo kan in de uitvoeringsvorm van figuur 2 en 3 in plaats van het doen enkele tandkranssegment ook een dubbel tandkranssegment zoals in figuur 4 worden toegepast, terwijl eveneens de constructie voor het zwenken van een tandkranssegment uit figuur 4-7 kan worden overgenomen en omgekeerd.

10 Tenslotte is in figuur 8 geïllustreerd hoe het verstelbare tussen- wiel 30 in de overbrenging tussen tandwiel 4 en tandkrans 2 van het objectief is opgenomen.

Hierbij wordt, aan de hand van de uitvoeringsvorm van figuur 4, aangegeven welke aanpassing aan de opstelling van de tandwielen in de 15 overbrenging nodig is om het naar binnen en naar buiten zwenken van de tandkranssegmenten mogelijk te maken. Uiteraard is het mogelijk de uitvoeringsvorm van het verstelbare tussenwiel volgens figuur 2 toe te passen in de overbrenging.

Tandwiel 4 is in deze constructie vrij draaibaar gelagerd op een as 20 50, terwijl twee tandwielen 30 en 51 vast zijn verbonden met een as 52. Deze as 52 is op zijn beurt gelagerd in het uiteinde van een arm 53, die draaibaar is om as 50 en bijvoorbeeld onder invloed van een veer in de richting van tandkrans 2 wordt gedwongen.

De tandwielen 30 en 51 zijn zodanig op hun rotatie-as 52 bevestigd dat 25 tandwiel 30 in aangrijping kan komen met de tandkrans 2 en tandwiel 51 in aangrijping is met tandwiel 4.

Wanneer de tandkranssegmenten 33, 34 door hun bedieningsmechanisme bijvoorbeeld naar buiten worden gezwenkt neemt, bij verdraaiing van tandwiel 30, de straal van dit tandwiel 30 toe, zodat de arm 53 naar 30 buiten beweegt. Doordat de straal van tandwiel 30 toeneemt, ontstaat een andere overbrengingsverhouding waardoor een grotere aanpassing van de brandpuntsafstand wordt bereikt dan in de middenstand van de tandkranssegmenten 33, 34. Hierbij rolt tandwiel 51 af over tandwiel 4, waarbij de ingrijping van alle tandwielen gehandhaafd blijft.

35 De positie van het verstelbare tandwiel 30 zoals weergegeven in figuur 8 komt overeen met de positie van het objectief in het optische systeem bij een afbeeldingsverhouding 1:1. Verdraaiing van tandwiel 30 naar links of rechts komt dus overeen met vergroten of verkleinen in 800 3 2 5 4 * & 7 het optische systeem.

Hieruit blijkt dus dat door verschillende verstellingen van de tandkranssegmenten een verschillend verloop van de aanpassing van de brandpuntsafstand kan worden gekozen voor vergroten en verkleinen.

5 De tandkranssegmenten kunnen onafhankelijk van elkaar worden versteld.

Dit geeft de mogelijkheid om geconstateerde fouten in de scherpstelllng over het volledige bereik van de afbeeldingsverhouding te corrigeren.

6603254

Claims (4)

1. Kopieerapparaat voorzien van: een optisch systeem met veranderbare afbeeldingsverhouding en een vaste afstand tussen het beeldvlak en het voorwerpsvlak, een objectief waarvan de brandpuntsafstand kan worden aangepast 5 aan de gekozen afbeeldingsverhouding door verdraaiing van een tandkrans (2) die gekoppeld is met het objectief, aandrijfmiddelen voor het verplaatsen van het objectief ten opzichte van het beeldvlak en het voorwerpsvlak, en een stelsel van een aantal met elkaar samenwerkende tandwielen, 10 (3, 4) dat de verplaatsing van het objectief omzet in een verdraaiing van de tandkrans (2) op het objectief, met het kenmerk, dat één van de met elkaar samenwerkende tandwielen (3, 4) ten minste êên tandkranssegment (22; 33, 34) heeft, dat zwenkbaar is om een as, die 15 zich in axiale richting van dat tandwiel (3, 4) uitstrekt en vrijwel aan de omtrek van het tandwiel is gelegen, en dat middelen (25; 41, 46; 40, 47) aanwezig zijn om het tandkranssegment (22; 33, 34) om de as te doen zwenken en in elke stand te kunnen fixeren.

2. Kopieerapparaat volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de 20 as, waarom het tandkranssegment (22; 33, 34) zwenkbaar is, gevormd wordt door een geïntegreerd scharnier (23; 35, 36).

3. Kopieerapparaat volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de middelen voor het doen zwenken van het tandkranssegment (22) bestaan uit een of meer stelschroeven (25) die zich in het tandwiel 25 (3) zelf bevinden welke stelschroeven (25) op het vrije uiteinde (24) van het tandkranssegment (22) inwerken om het tandkranssegment te doen zwenken.

4. Kopieerapparaat volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de middelen voor het doen zwenken van het tandkranssegment (33, 34) 30 bestaan uit een nokschijf (40, 41) die, terzijde van het tandkranssegment (33, 34), op de rotatie-as (42) van het tandwiel (3) is gelagerd en een, daarmee samenwerkende, nokvolger (47, 46) die, op afstand van de as waaromheen het tandkranssegment kan zwenken, aan de zijkant van het tandkranssegment is aangebracht. 8603254