Uprawniony z patentu: Rank Xerox Limited, Londyn (Wielka Brytania) Rzutnikowy uklad optyczny i Wynalazek niniejszy dotyczy optycznego urza¬ dzenia kopiujacego w szczególnosci ukladu optycz¬ nego rzutnikowego o bardzo krótkiej dlugosci ogni¬ skowej, znajdujacego zastosowanie do przenoszenia obrazów dokumentów oryginalnych, które maja byc kopiowane na swiatloczulej powierzchni, na której formowane jest prostopadle odwrócone swietlnie odbicie informacji na dokumencie.W poprzednich latach mial miejsce gwaltowny wzrost rozwoju i zastosowania biurowych maszyn powielajacych. W szczególnosci wzrost ten doty¬ czyl maszyn, których konstrukcja oparta byla o zasady elektrostatyki. W zasadzie kopiarki „elek¬ trostatyczne" wystepowaly w dwu odmianach w zaleznosci od sposobu uzytkowania fotoczulej po¬ wierzchni na której ukryty elektrostatyczny obraz jest utrwalony wedlug zasady pierwszej odmiany, uzytkowany jest papier powielaczowy, uprzednio nasycony zwiazkami chemicznymi foto-czulymi, który bezposrednio sluzy procesowi powielania, to znaczy na którym obraz jest odbijany i wywoly¬ wany i utrwalany.Inna odmiana powszechnie uzywanych kopiarek „elektrostatycznych" charakteryzuje sie zastosowa¬ niem powierzchni fotoczulych wielokrotnego uzy¬ cia. Kopiarki wedlug tej odmiany wyposazone sa w plyte fotoczula na której obraz jest naswietlany i utrwalany i wywolywany w znany sposób, za¬ sadnicza kopia natomiast powstaje na zwyklym 10 15 10 papierze przez przeniesienie wywolanego odbicia na plycie swiatloczulej na papier, W obydwu odmianach kopiarek, w zasadzie, znajduje zastosowanie system optyczny sluzacy do skierowania swietlnych promieni odbicia z orygi¬ nalu kopiowanego na plyte swiatloczula w czasie trwania cyklu naswietlania. W kopiarkach tych uklad optyczny wymaga stosunkowo duzej prze¬ strzeni, nawet w przypadku zastosowania zwier¬ ciadel zalamujacych i skracajacych droge optycz¬ na. Na przyklad dla powiekszenia w stosunku 1:1, pewne konstrukcje kopiarek wymagaja sprzezenia o dlugosci 92 cm i wiecej.Jednoczesnie z gwaltownym wzrostem stosowa¬ nia kopiarek powstalo zapotrzebowanie na malo- przestrzenna kopiarke pracujaca metoda sucha i taka która zajmowalaby mala powierzchnie na zwyklym biurku. Kopiarka taka wymagalaby sto¬ sunkowo krótkiej drogi sprzezenia optycznego oraz dla jej zwartosci, ukladu zawierajacego powierz¬ chnie foto-czula (swiatlo-czula) i oryginal kopiowa¬ nego dokumentu w tak malej przestrzeni jak to jest mozliwe.Jest wiele urzadzen optycznych, które wymaga¬ ja stosunkowo krótkiego sprzezenia, to znaczy ta¬ kiego w którym nastepuje przeniesienie swietlnego odbicia dokumentu powielanego na powierzchnie swiatloczula wówczas kiedy elementy te znajduja sie bardzo blisko siebie z systemem optycznym po¬ miedzy nimi. 69 87669 8 3 W zasadzie urzadzenia te wyposazone sa w ukla¬ dy optyczne warstwowe, wlóknowe, segmentowe i krzyzowe cylindryczne, które umozliwiaja bliskie umiejscowienie dokumentu kopiowanego i powierz¬ chni swiatloczulej. Niemniej jednak, z wyjatkiem 5 ukladów z elementami wlóknowymi, we wszystkich ukladach optycznych w kopiarkach bezposrednio przenoszacych odbicie na papier swiatlo-czuly, w których nie wymagane jest dodatkowe przenosze¬ nie obrazu, powierzchnia swiatlo-czula i kopiowa- 10 ny dokument musza byc przesuwane w stosunku do ukladu optycznego i w kierunku przeciwnym we wzajemnym polozeniu, wymagajac tym samym stosunkowo duzej powierzchni dla umiejscowienia mechanizmów umozliwiajacych ta przesuwnosc. 15 W urzadzeniach w których powierzchnia swiatlo¬ czula znajduje sie wprost na papierze kopiarko- wym, stosowane jest urzadzenie przesuwajace rol¬ ke papieru w poprzek ukladu optycznego z szyb¬ koscia odpowiednio zsynchronizowana. W malo- 20 przestrzennych kopiarkach, konieczne sa mechaniz¬ my dla przesuwania dokumentu kopiowanego w jednym kierunku i powierzchni swiatloczulej w przeciwnym kierunku, przy czym laczna dlugosc przesuwu musi byc nie mniejsza niz laczna dlu- 25 gosc dwu arkuszy w przypadku zastosowania pla¬ skich powierzchni a w przypadkach zastosowania bebnów, na których umieszczone sa dokument i papier, wieksza niz ich wysokosc.Przy zastosowaniu ukladów optycznych o krót- 30 kim sprzezeniu w kopiarkach typu posredniego z powierzchnia swiatloczula wielokrotnego uzycia, w których dodatkowo przeniesienie obrazu jest ko¬ nieczne, system optyczny musi zapewniac otrzy¬ manie prostopadlego odwróconego obrazu, który po 35 przeniesieniu i wywolaniu na wlasciwej kopii be¬ dzie obrazem prostopadlym prostym. Wyzej opi¬ sane uklady optyczne takie jak, wprost zoriento¬ wane elementy wlóknowe, plytkowe czy tez cy¬ lindryczne krzyzowe w obecnym uzyciu nie urno- *o zliwiaja uzyskanie obrazu prostopadlego i odwró¬ conego na powierzchni swiatloczulej wielokrotnego uzycia co pozwalaloby na przeniesienie dalsze ob¬ razu na powierzchnie kopii wlasciwej.Stosownie do wynalazku, w urzadzeniu kopiuja- « cym zastosowany jest optyczny uklad przenosze¬ nia obrazu z plaszczyzny kopiowanej na plaszczyz¬ ne odbicia, przy czym obie te plaszczyzny znajdu¬ ja sie w polozeniu wzajemnie przeciwleglym przy¬ najmniej czesciowo i wzajemnie niezmiennym. Wy- 50 mieniony system przenoszenia obrazu zawiera pew¬ na ilosc ukladów optycznych znajdujacych sie mie¬ dzy wymienionymi plaszczyznami, przy czym kaz¬ dy z tych ukladów zawiera pare plaszczyzn odbi¬ cia polaczonych prostopadle i element soczewek re- 55 frakcyjnych ustawiony w plaszczyznie prostopadlej do obydwu powierzchni odbicia, sluzacy do pro¬ stopadlego przeniesienia odwróconego obrazu wy¬ laczonej czesci plaszczyzny obrazu; urzadzenia slu¬ zace do przesuwania wzajemnego systemu optycz- 60 nego, przedmiotu kopiowanego, plaszczyzny obrazu i majacego na celu utrzymanie wlasciwej stalej odleglosci pomiedzy systemem optycznym i jedna z wymienionych plaszczyzn w czasie przesuwania wówczas gdy cala plaszczyzna przedmiotu Jestrzu- es 4 towana na plaszczyzne obrazu prostopadle i od¬ wrotnie.Przedmiot wynalazku Jest przedstawiony w przy¬ kladowym rozwiazaniu na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia widok izometryczny pojedynczego ukladu optycznego zastosowanego w niniejszym wynalazku, fig. 2 — przedstawia schematycznie wzajemne polozenie plaszczyzn przedmiotu kopio¬ wanego i odbicia wraz z ukladem optycznym jak na fig. 1, fig. 3 — przedstawia uklad schematycz¬ ny podobny do ukladu przedstawionego na fig. 2 pokazujacy drogi promieni optycznych dla róznych punktów plaszczyzny przedmiotu kopiowanego, fig. 4 — przedstawia widok isometryczny polozenia u- kladu optycznego przedstawionego na fig. 1 w sto¬ sunku do plaszczyzn obrazu i przedmiotu kopio¬ wanego, fig. 5 — przedstawia schemat typowego polozenia wiekszej ilosci ukladów optycznych jak na fig. 1, które stanowia rzutnik kopiarki, fig. 6 — inne rozwiazanie ukladu optycznego mogacego miec zastosowanie w niniejszym wynalazku.Na zalaczonych rysunkach, pojedynczy uklad op¬ tyczny 1, pokazany na fig. 1, zawiera pierwsza powierzchnie zwierciadla 2 i powierzchnie zwier¬ ciadla 3 polaczonych wzajemnie krawedziami pod katem 90°. Wycinek V* wypuklej soczewki 4 przy¬ mocowany jest do zwierciadel 2 i 3 w sposób w którym plaszczyzna soczewki 4 znajduje sie w po^ lówie dlugosci zwierciadel i prostopadle do powie¬ rzchni odbicia.Na fig. 2, przedstawione jest polozenie ukladu optycznego 1 w stosunku do plaszczyzn przedmiotu kopiowanego 0 i obrazu I. W tym przypadku za¬ stosowania ukladu optycznego 1, plaszczyzne 0 mo¬ ze stanowic powierzchnia kopiowanego dokumen¬ tu i plaszczyzne I moze stanowic powierzchnia ar¬ kusza wzglednie plyty, swiatloczula, umiejscowio¬ na w stosunku do plaszczyzny 0 i ukladu 1 w og¬ niskowej soczewce 4 i podlegajaca naswietleniu przez promienie swietlne emanowane z powierzchni kopiowanej i przenoszone za posrednictwem ukla¬ du optycznego 1.W celu uzyskania ruchu ukladu 1, zastosowany jest mechanizm napedzajacy 10, dwukierunkowe¬ go dzialania, polaczony z ukladem 1 i powodujacy staly ruch rzutnika. Jest oczywistym, ze ruch rzut¬ nika moze byc zastapiony w przypadku jego nie- przesuwnosci, wzajemnie zsynchronizowanym ru¬ chem plaszczyzn przedmiotu kopiowanego i obrazu w stosunku do ukladu 1.Na fig. 2 i 3 pokazano zasade wedlug której u- klad optyczny 1 powoduje powstale na plaszczyz¬ nie obrazu I, odbicia w rzucie prostopadlym i od¬ wróconym. Zakladajac, ze punkt albo przedmiot elementarny X! ulokowany jest w równej odle¬ glosci od zwierciadel 2 i 3 slady promieni llf 12 i 13 przedstawiaja trzy rózne drogi promieni swietl¬ nych przedmiotu elementarnego X! od plaszczyz¬ ny przedmiotu kopiowanego do plaszczyzny odbi¬ cia, formujac obraz X/ w odleglosci od zwiercia¬ del równej odleglosci polozenia przedmiotu Xj. Po¬ dobnie na fig. 3 pokazano pojedynczy slad promie¬ nia z kazdego trzech elementarnych obszarów Xlf X2 i X3 i odpowiadajace odbicia X!', X/ i X5'.Powstawanie obrazu w ten sposób, spowodowane69 876 5 jest calkowicie przy pomocy refrakcji soczewek 4 w polaczeniu z odbiciem od zwierciadel 2 i 3.Jak pokazano na fig. 4 uklad elementarnych po¬ wierzchni w formie na przyklad litery R, spowo¬ duje powstanie odwróconego odbicia litery R na 5 plaszczyznie obrazu I w rzucie prostopadlym. W przypadku w którym plaszczyzna obrazu I stano¬ wi powierzchnia elektrostatycznej plyty wielokrot¬ nego uzycia, na przyklad kserograficznej, seleno¬ wej fotoprzewodnikowej plyty albo bebna, obraz l0 ukryty bedzie obrazem odwróconym i w ten spo¬ sób wywolany obraz przeniesiony na arkusz papie¬ ru bedzie obrazem prostym.W celu wykorzystania ukladu optycznego 1 jako rzutnika kopiarki, jest pozadanym stosowanie pew- 15 nej ilosci ukladów 1 ustawianych w linii prosto¬ padlej do kierunku ruchu rzutnika oznaczonego strzalkami na fig. 5. Jak pokazano na fig. 5 pew¬ na ilosc ukladów optycznych 'l zamocowana jest na ramie wsporczej 12 w dwu równoleglych li- 20 niach — przy czym uklady jednej linii sa prze¬ suniete w stosunku do ukladów linii drugiej o po¬ lowe dystansu miedzy ukladami w sposób umozli¬ wiajacy rzutowanie obszarów dokumentu kopio¬ wanego znajdujacych sie miedzy ukladami pierw- 25 szej linii.Mechanizm napedowy 10 moze byc stosownie po¬ laczony z rama 12 w celu uzyskania ruchu ukla¬ dów optycznych w kierunkach oznaczonych strzal¬ kami. Ruch taki moze byc odniesiony równiez do kopiowanego dokumentu i powierzchni swiatloczu¬ lej polozonych naprzeciw siebie i wzajemnie uza¬ leznionych wszystkimi odpowiadajacymi punktami bez wzgledu na to czy powierzchnia dokumentu kopiowanego i powierzchnia swiatloczula sa plas- 3S kie, czy tez znajduja sie na obwodzie wzajem¬ nie równoleglych bebnów.Wynalazek moze miec inne rozwiazanie kon¬ strukcji ukladów optycznych 1 nie naruszajacych zasady i cech wynalazku. Na przyklad uklad op¬ tyczny 1 moze byc zbudowany w formie ukladu 20 przedstawionego na fig. 6, na której uklad za¬ wiera element soczewkowy 21, uklad pryzmatycz¬ ny 22 z czterema plaszczyznami odbicia sluzacymi do odwracania obrazu elementarnych obszarów 4 30 40 przedmiotu, takich jak litera R, która moze sta¬ nowic czesc dokumentu. Soczewka 21 jest umiej¬ scowiona w odleglosci od plaszczyzny I obrazu ró¬ wnej ogniskowej soczewki. Odbicie litery R podob¬ nie jak wszystkich obszarów elementarnych rzuto¬ wanych przez uklad 20 bedzie odbiciem prostopa¬ dlym i odwróconym. PL PL