DE2738301A1 - Stufenlos einstellbares optisches system fuer kopiergeraete - Google Patents

Description

Anmelderin: ρ International Business Machines

Corporation, Armonk, N.Y. 10 504, USA

Stufenlos einstellbares optisches System für Kopiergeräte

Die Erfindung betrifft ein stufenlos einstellbares optisches System für Kopiergeräte, zum streifenweisen oder ganzseitigen Projizieren von verschiedenfortnatigen Originalvorlagen in praktisch den gleichen Bildbereich eines Zwischenbildträgers unter Beibehaltung mindestens einer ortsfesten Bezugskante in Objektebene und Bildebene.

Es wurden schon zahlreiche Kopiergeräte gebaut, welche die Möglichkeit haben, Kopien zu liefern, die einen anderen Abbildungsmassstab aufweisen als die auf der Glasplatte der Vorlagenbühne aufliegenden Kopiervorlagen. Meistens wird die Möglichkeit der Verkleinerung vorgesehen. Aber es gibt auch Kopiergeräte,welche das Original vergrössern.wenn beispielsweise vergrösserte Kopien aus Mikrophotos hergestellt werden. Die meisten bekannten Kopiergeräte dieser Art sind für einen oder auch mehrere diskrete Abbildungsmassstäbe vorgesehen. Sie liefern beispielsweise Verkleinerungen im Massstab 0,75 : 1 oder 0,66 : 1. Wenige Geräte sind bekannt, deren Abbildungsmassstab stufenlos einstellbar ist, beispielsweise von der natürlichen Grosse 1:1 bis herab zu 0,647:1.Die US Patentschriften 2.927.503 und 3.395.610 beschreiben beispielsweise Kopiergeräte mit einstellbarem Abbildungsmassstab, bei welchen das Original mittels Blitzlicht belichtet und dabei in einem Augenblick vollständig auf einen ebenen Bildträger übertragen wird.

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Ein strcifenweiscs optisches Abtasten,wie es für moderne Kopiergeräte erwünscht ist, ist bei diesen Geräten nicht möglich.

Die meisten herkömmlichen Kopiergeräte benutzen einen beweglichen Zwischenbildträger,meist in Gestalt einer umlaufenden Trommel,die an ihrer Oberfläche eine photoleitende Schicht trägt. Die Geräte besitzen eine optische Abtasteinrichtung,welche die Vorlage streifenweise abtastet und die Kopiertromme] synchron mit der Abtastung belichtet. Solche Maschinen beanspruchen weniger Platz als die Geräte, bei welchen das Bild der Vorlage in seiner Gesamtheit auf den ebenen Bildträger projiziert wird. Man verwendet jedoch gern in Geräten mit variablem Abbildungsmassstab die ganzseitige Belichtung mittels Blitzlicht,weil der Aufbau eines solchen Gerätes relativ einfach sein kann. Bei einem optischen Abtastsystem muss nämlich mit der Veränderung des Abbildungsmassstabes auch die Abtastgeschwindigkeit geändert werden, um den Synchronismus mit dem bewegten Zwischenbildträger aufrecht zu erhalten. Bekannte Kopiergeräte mit optischer Abtastung sind jedoch meist nur tür einen bzw. nur wenige diskrete Abbildungsmassstäbe eingerichtet. Sie erfordern daher auch nur zwei,drei oder fünf verschiedene,aber feste Abtastgeschwindigkeiten. Beispiele solcher Geräte sind in den US Patentschriften 3.61/4.222, 3.897.U8 und 3.542.467 beschrieben.

Mit der Aenderung des Abbildungsmassstabes muss jedoch nicht nur die Abtastgeschwindigkeit,sondern auch die Abtastlänge geändert werden.

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Bei natürlichem Massstab 1:1 wird z.B. eine Vorlage des amerikanischen Formates 8 1/2 Zoll mal 11 Zoll, was etwa dem Format DlN A4 entspricht, in einen entsprechenden gleich grossen Bildbereich der Kopiertrommel übertragen. Bei einem Verkleinerungsmassstab von 0,647 : 1 kann jedoch eine Vorlage des amerikanischen Formates 11 Zoll mal 17 Zoll,was etwa dem Format DIN A3 entspricht , in den gleichen Bildbereich übertragen werden.

Ein beachtliches Problem bei optischen Abtasteinrichtungen mit variablem Abbildungsmassstab besteht darin, zu erreichen, dass bei jedem beliebigen Abbildungsmassstab das Bild der Vorderkante der Vorlage an den Ort der Vorderkante des Bildbereiches auf der Kopiertrommel zu liegen kommt. Bei optischer Verkleinerung muss daher dafür gesorgt werden, dass das Bild der Vorderkante optisch mit der Bezugskante in Deckung gebracht wird. Da jedoch die Abtastlänge und Abtastgeschwindigkeit auf die Umfangsgeschwindigkeit der Kopiertrommel abgestimmt sein müssen, muss auch die Ausgangslage des Abtastwagens in einem bestimmten vorgesehenen Zeitraum eingenommen worden sein. Denn bei jedem beliebigen Abbildungsmassstab und damit auch beliebiger Abtastgeschwindigkeit muss das Bild der Bezugskante auf den Rand des Bildbereiches der Kopiertrommel fallen.Die zu lösenden Schwierigkeiten sind

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noch grosser, wenn zwei Bezugskanten, d.h. eine Bezugsecke eingehalten werden soll.

Bei der optischen Abbildung in natürlicher Grosse, d.h. im Massstab 1 : 1 sind Objektweite und Bildweite einander gleich. Das Objekt befindet sich im Abstand der doppelten Brennweite vor dem Objektiv. Entsprechend befindet sich das Bild im Abstand der doppelten Brennweite hinter demselben. Bei Verkleinerung des Abbildungsmassstabes verringert sich die Bildweitc, das Bild rückt näher an das Objektiv heran. Da die Kopiertrommel jedoch ihren festen Platz im Kopiergerät hat und deshalb die Einstellebene gleich bleibt, muss für die Scharfeinstellung das Objektiv näher zur Einstellebenc hin verschoben werden. Auch die Objektebene ist durch die Vorlagenbühne des Kopiergerätes festgelegt. Es besteht daher das Problem, mit konstruktiv festgelegter Einstellebene und Objektebenc des Kopiergerätes bei jedem Abbildungsmassstab die Schärfe der Abbildung zu erhalten. Bei bekannten Kopiergeräten mit diskreten wählbaren Abbildungsmassstäben werden dafür Zusatzlinsen in den Strahlengang eingeschaltet, wenn das gleiche Objektiv als Projektionsoptik verwendet wird, oder aber es wird für jeden Abbildungsmassstab ein besonderes Objektiv in den Strahlengang gesetzt. Beide Möglichkeiten entfallen, wenn man die Aendcrung des Abbildungsmassstabes im Kopiergerät stufenlos gestalten will.

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In der oben erwähnten US Patentschrift 3.395.610 besitzt das Kopiergerät eine waagrechte Vorlagenbühne und eine senkrecht stehende Kassette für Kopierpapier. Ein unter 45 schrägstehender Spiegel wird unter den Mittelpunkt der grösseren Vorlage geschoben, so dass dadurch die konjugierte Gesamtlänge festgelegt wird. Die konjugierte Gesamtlänge ist die Summe der Abstände zwischen den beiden konjugierten Ebenen, nämlich der Objektebene und der Bildebene. Diese besteht daher aus der Summe von Objektweite, dem Abstand der beiden Uauptebenen des Objektivs und der Bildweite. Da die schnrfe Abbildung in die konstruktiv fixierte Einstellcbene gebracht werden muss,, ist für die Scharfeinstellung das Objektiv noch entsprechend zu verschieben. Diese Art der Einstellung bewirkt eine unnötig stark verkleinerte Abbildung, wodurch der Spielraum für die Wahl von Verkleinerungsmassstäben eingeschränkt wird.

Beim formatfüllenden Kopieren verschieden grosser Vorlagen unter Einhaltung von zwei Bezugskanten, d.h. einer Bezugsecke, muss das Bild des Zentrums der Vorlage in die Mitte des praktisch gleichen Bildbereiches auf dem Zwischenbildträger fallen. Es muss also das Projektionsobjektiv bei der Einstellung auch quer zur optischen Achse verschoben werden können. Das ist einfach bei Geräten mit zwei diskreten Abbildungsmassstäben zu bewerkstelligen. Die Be-

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bewegung kann dann linear erfolgen, weil es nur auf die Position in den beiden Endlagen ankommt, wie es beispielsweise aus der US-Patentschrift 3 614 222 ersehen werden kann. In der US-Patentschrift 3 897 148 ist ein Gerät mit drei diskreten Abbildungsmassstäben beschrieben. Die Bewegung der Einstellmechanismen ist wahrscheinlich nicht linear. Jedoch brauchen die optimalen Werte für Massstab, Bildschärfe und Einhaltung der Bezugsecke nur für drei Positionen erfüllt sein.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine optische Abtasteinrichtung für Kopiergeräte anzugeben, die bei Verwendung einer vorzugsweise streifenweisen Vorlagenabtastung eine stufenlose Änderung des Abbildungsmassstabs unter Vermeidung der obigen Nachteile gestattet, wobei eine automatische Anpassung der Abtastgeschwindigkeit und der Abtastlänge an den jeweils eingestellten Abbildungsmassstab, eine vom Abbildungsmassstab unabhängige Abbildungsgüte und Bildlage sowie eine einfache Bedienbarkeit des Kopiergerätes sichergestellt sind.

Die Merkmale zur Lösung dieser Aufgabe sind aus dem Patentanspruch 1 ersichtlich. Die übrigen Ansprüche geben vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung an.

Erfindungsgemäß wird der in Bewegung befindliche Zwischenbildträger durch eine Lichtspur synchron mit der streifenweisen Abtastung der Vorlage belichtet. Es werden dabei mit unterschied-

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licher Geschwindigkeit bewegte Abtastwagen verwendet, um während der Abtastbewegung die konjugierte Gesamtlänge des Systems konstant zu halten. Es ist eine besondere Einstellmöglichkeit vorgesehen, um vor Beginn der eigentlichen Abtastung die Abtastwagen in eine entsprechende Ausgangsposition zu führen, wobei die konjugierte Gesamtlänge ebenfalls stufenlos mit der Wahl des Abbildungsmassstabs einstellbar ist. Ferner ist ein einstellbarer Antrieb vorgesehen, um ein Objektiv mit fester Brennweite stufenlos für verschiedene Abbildungsmassstäbe einstellen zu können und dabei die Lage der Vorderkante der Abbildung am Ort der Bezugskante des Bildbereiches zu halten. Des weiteren ist ein Antrieb für die optische Einrichtung vorgesehen, der bewirkt, dass die Geschwindigkeit der Abtastung und die Länge des Abtastweges die entsprechenden Werte für den gewählten Abbildungsmassstab haben. Die verschiedenen Geräteeinstellungen sind von der Bedienungsperson durch eine zentrale Einstellvorrichtung gleichzeitig kontrollierbar. Gemäß vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann eine ganzseitige Belichtung vorgesehen werden und/oder ein Zoom-Objektiv variabler Brennweite zur Massstabeinstellung verwendet werden.

Verschiedene bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im folgenden anhand von Zeichnungen beschrieben:

Fig. 1 stellt in einem Blockdiagramm die Hauptbestandteile eines Kopiergerätes dar, in welchem die erfindungsgemässe Einrichtung verwendet wird.

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Fig· 2a zeigt für eine dünne Linse den in eine LCbone gelegten Strahlengang für zwei Werte des Abbildungsmassstabes, um bei festgehaltener Bezugsecke in der Objektebene die translatorischc Verschiebung der Linse und die Wanderung der Bildebene zu erläutern.

Fig. 2b zeigt drei orthogonale Achsen als Bezugsrichtungen für Fig. 2a.

Fig. 3 ist eine perspektivische Darstellung eines optischen Abtastsystems, das die Faltung der Strahlengänge erkennen lässt.

Fig. 4 zeigt in einer perspektivischen Uebersichtszeichnung zwei Abtastwagen und die Art ihrer Bewegung bei dem Ausführungsbeispiel eines Abtastsystems.

Fig. 5 zeigt vereinfacht perspektivisch die Einstelleinrichtung für die Abtastoptik zusammen mit dem Optik-Antriebssystem.

Fig. 5a zeigt die Glasplatte der Vorlagenbühne mit der Bezugsecke . und mit verschiebbaren Marken zur Anzeige der Begrenzung des eingestellten Formates.

Fig. 6 zeigt eine perspektivische Darstellung des Optik-Antriebssystcnis.

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Fig. 7 stellt ein Ausführungsbcispiel des Optik-Antriebssystcms dar. Fig. 8 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 8-8 in der Fig. 7.

Fig. 9 ist eine perspektivische Darstellung des Einstellmechanismus für die Justierung der konjugierten Gesamtlänge des Abtastsystems.

Fign.10,10a und 10b zeigen für ein optisches Abtastsystem die Vorrichtung für die Einstellung des Abbildungsmassstabes in Verbindung mit einem Objektivschlitten, der für Translationsbewegung eingerichtet ist, um eine Bezugsecke bei der Projektion der Vorlage einhalten zu können.

Fig. 11 ist eine Schemazeichnung zur Erläuterung der Vorderkante einer Kopiervorlage als Bezugskante.

Fig. 11a ist eine graphische Darstellung zur Erläuterung der Einstellung auf die Bezugskante bei verschiedenen Abbildungsmassstäben.

Fig. 12a zeigt für eine dünne Linse den in eine Ebene gelegten Strahlengang für zwei Werte des Abbildungsmassstabes, um bei festgehaltener Bezugskante in der Objektebene die Verschiebung der Linse und die Wanderung der Bildebene in einem System mit ganzseitiger Belichtung zu erläutern.

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Fig. 12b zeigt drei orthogonale Achsen als Bezugsrichtungen für Fig. 12a.

Fig. 13 ist eine schematischc Ucbersicht eines Kopiergerätes mit ganzseitiger Belichtung mittels Blitzlicht auf einen ebenen Zwischenbildträger.

Fig. 14 dient zur Erläuterung der Verstellung von Objektiv und Spiegel in einem Gerät nach der Fig.13.

Fig. 15 zeigt einen in zwei Koordinatenrichtungen einstellbaren Objektivschlitten für die Verwendung in einem System mit ganzseitiger Belichtung,wobei eine Bezugskante eingehalten werden kann.

Fig. 16 zeigt einen in drei Koordinatenrichtiingen einstellbaren Objektivschlitten für die Verwendung in einem System mit ganzseitiger Belichtung, wobei zwei Bezugskanten, entsprechend einer Bezugsecke, eingehalten werden können.

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Die Fig. 1 zeigt in einem Blockdiagramm das Zusammenwirken der wesentlichen Teile eines Kopiergerätes , in dem die Erfindung verwendet wird. Hin Haupttnotor 10 wirkt über eine Kraftübertragung 11 auf den Optik-Antrieb 12, den Bildträger 13 und auf die übrigen mechanischen Bauteile 14 des Kopiergerätes. Der bewegte Zwischenbildträger ist in den meisten Fällen eine Kopiertrommel, die an ihrer Oberfläche mit einer phoLoleitenden Schicht versehen ist. Es kann aber auch ein umlaufendes Band vorgesehen sein. Der Optik-Antrieb 12 ist mit einer Abtasteinrichtung 15 verbunden, um Abtastwagen längs der zu kopierenden Vorlage zu bewegen. Ein Optik-Einstellsystem 16 dient zum Einstellen des Objektivs 17, korrigiert die konjugierte Gesamtlänge, stellt die Abtasteinrichtung 15 in ihre entsprechende Ausgangstage und stellt vor dem Beginn der Abtastung den Optik-Antrieb 12 ein, um alle die verschiedenen Parameter gleichzeitig zu justieren, wenn der gewählte Abbildungsmassstab stufenlos eingestellt wird. Zu diesem Zweck ist eine Handeingabe 18 vorgesehen.

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In.einem elektrophotographischen Kopiergerät, sei es, dass es unbeschichtetes Papier oder beschichtetes Papier verarbeitet,wird die üblicherweise rechteckige zu kopierende Vorlage auf die Glasplatte der Vorlagenbühne gelegt. Je nach Bauart _: des Gerätes wird die Vorlage an eine Bezugskante angelegt und dabei entweder nach der Kantenmitte oder nach einer Bezugsecke ausgerichtet. Wie auch immer die Vorlage ausgerichtet ist, wird dann ein Abtastwagen unterhalb der Glasplatte längs der Vorlage bewegt, wobei diese von einem Ende zum anderen mit einer querverlaufcnden Lichtspur intensiv beleuchtet wird. Das durch die zu kopierende Vorlage von dieser wandernden lAchtspur reflektierte Licht durchläuft das optische System, dasein Projektionsobjektiv enthält, zu dem Bildträger. In der weiteren Beschreibung wird angenommen, dass der bewegte Bildträger eine umlaufende Kopicrtrommel ist, welche an ihrer Oberfläche eine photoleitfähige Schicht trägt. Diese wird vor der Belichtung durch gleichmassiges elektrostatisches Aufladen sensibilisiert. Offensichtlich nuss die Abtastgeschwindigkeit mit der Umfangsgeschwindigkeit der Trommel entsprechend dem gewählten Abbildungsmassstab übereinstimmen. Beim Kopieren in natürlicher Grosse sind Abtastgeschwindigkeit und Umfangsgeschwindigkeit einander gleich. Das Ergebnis der optischen Abtastung ist ein latentes elektrophotographisches Ladungsbild auf der Schicht. Dieses Ladungsbild durchläuft dann eine Entwicklungsstation, wo Tonermatcrial auf dem latenten Ladungsbild abgelagert wird. Dieser Toner

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bleibt elektrostatisch in den denjenigen Bildbereichen halten, wo die Schicht noch aufroladen oder nur teilweise entladen ist. In den voll von Licht getroffenen Bereichen kann die ursprüngliche Ladung zur Trommel abgeleitet werden, so dass dort kein Toner haften bleibt und diese Bildbereiche hell bleiben. Dieses entwickelte Tonerbild wird anschlicsscnd in einer Ucbertragungsstation auf ein Kopierblatt übertragen. Dieses Kopierblatt durchläuft anschlicssend eine Fixierstation, wo das Tonerbild durch Hitzeeinwirkung angeschmolzen wird, so dass es auf dem Kopierblatt anhaftet und somit fixiert wird. Die Kopiertrommel durchläuft inzwischen eine Reinigungs— station, wo restlicher Toner von der Schicht entfernt wird. Durch gleichmässiges Aufladen im Dunkeln wird die Schicht für den nächsten Kopierzyklus vorbereitet.

In Kopiergeräten, welche mit beschichtetem Papier arbeiten, verlaufen im wesentlichen die gleichen Vorgänge. Nur ist hier der Schichtträger das Kopierblatt selber, so dass in diesem Falle der Schritt der Bildübertragung entfällt. Aber auch in solchen Kopiergeräten muss je nach dem gewählten Abbildungsmassstab die Abtastgeschwindigkeit mit der Oberflächengeschwindigkeit des Bildträgers in Einklang gebracht werden.

In mi t unbeschichtetem Papier arbeitenden Kopiergeräten muss die Vordcr-

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kante jedes Kopierblattes bei der Bildübertragung mit der Vorderkante des Bildbereiches auf der Kopiertrommcl übereinstimmen. Beim Kopieren in natürlicher Grosse fallen einfach die beiden Bezugskanten aufeinander, so dass der Bildbercich auf der Trommel auf das gleich lange Kopierblatt übertragen werden kann. Bekannte Kopiergeräte sind so eingerichtet, dass die Kopierblätter im richtigen Zeitpunkt in die Uebertragungsstation eingeführt werden, damit dies bewerkstelligt werden kann.

Fig. 2a dient zur Erläuterung dessen, was erfolgen muss, wenn Vorlagen verschiedener Grosse auf das gleiche Kopierpapier kopiert werden sollen. Eine erste Vorlage 20 ist so dargestellt, dass ihre Vorderkante und eine Seitenkante an zwei Bezugskanten anliegen, die eine ßezugsecke bilden. In gestrichelten Linien ist eine zweite Vorlage 21 dargestellt, die ein grösseres Format als die erste Vorlage 20 hat. Auch die zweite Vorlage liegt so an der Bezugsecke an, dass die beiden Kanten übereinstimmen. Die Mittelpunkte 22 und 23 der ersten und zweiten Vorlagen fallen dann nicht zusammen, sie sind in zwei Koordinatenrichtungen X und Y gegeneinander verschoben. Der Mittelpunkt 24 der Vorderkante der Vorlage 20 und der Mittelpunkt 24' der Vorderkante der Vorlage 21 sind nur in der X-Richtung gegeneinander versetzt. Denn diese liegen in dem dargestellten optischen Abtastsystem gerade auf der Abtastlinie. Auf halben Wege zwischen der so

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definierten Objektebene mit den Vorlügen und der Bildebene 26 liegt in einer ersten Stellung 25 das Objektiv, das hier der Einfachheit halber als dünne Linse 9 dargestellt ist. Bei dieser Kinstellung des Systems ist der Abbildungsmassstab 1:1, so dass die erste Vorlage 20 in natürlicher Grosse in die Bildebene 26 abgebildet wird. In dieser Bildebene 26 soll sich der Photoleiter befinden, weshalb man diese Ebene besser als Einstellebene bezeichnet. In einem optischen System mit streifenweiser Abtastung befindet sich eine Lichtspur am z.B. am Ort der Vorderkante.Wie durch den Pfeil 27 angedeutet ,bewegen sich beim Abtasten die erste \'orlage 20 und die Li.chtspur relativ zueinander,wodurch die Vorlage streifenweise in die Bildebene 26 abgebildet wird,wenn hier der Photoleiter sich entsprechend der durch den Pfeil 28 gegebenen Richtung mit gleicher Geschwindigkeit bewegt.Die das Bild streifenweise aufbauende Lichtspur 29 ist das Abbild der in der Darstellung in der Vorderkante liegenden Lichtspur auf der Vorlage. Der Strahlcnverlauf für die Abbildung im Massstab 1:1 ist in der Figur in ausgezogenen Linien dargestellt.

Ist es nun erwünscht, die grössere zweite Vorlage 21 auf ein Kopicrblatt der ursprünglichen Grosse abzubilden,dann geschieht folgendes. Wie in gestrichelten Linien dargestellt ist, muss die nun grössere in der Abtastlinie liegende Vorderkante so abgebildet werden,dass dieses Bild mindestens nicht grosser als das der Lichtspur 29 in der Bildebene wird. Dann muss das optische System jedoch anders eingestellt werden,indem man das Objektiv längs der optischen Achse M, bzw. parallel zu ihr, näher zur Bild ebene hin verschiebt. Nach der für dünne Linsen gültigen

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Näherung ist der Betrag der Verschiebung des Objektivs gegeben durch Δ L - f ( 1 - m>.Dabei bedeutet f die Brennweite des Objektivs und m den Abbildungsmassstab. Er kann hier einfach dadurch bestimmt werden, in dem \ man die Länge der Lichtspur 29 durch die Länge der Vorderkante der zweiten Vorlage 21 in der Bezugskante dividiert.

In der Darstellung wird die dünne Linse 9 aus ihrer ersten Stellung in eine zweite Stellung 30 um den Betrag Δ L verschoben. Der zugehörige Strahlenverlauf ist gestrichelt angedeutet. Da die Objektebene ortsfest : bleibt, das Objektiv 9 jedoch verschoben wurde, ändert sich die Bildweite. Die scharfe Abbildung der Lichtspur 29' liegt jetzt in einer Bildebene, die sich unterhalb der ortsfest)verbliebenen Einstellebene 26 befindet. Bei der Aenderung des Abbildungstaassstabcs durch Verschiebung des Objektivs ändern sich auch die Objektweite . und die Bildweite. Ihre Summe ist die hier mit TCL bezeichnete konjugierte Gesamtlänge, die sich um den Betrag Δ TCL ändert. Wenn man also immer eine scharfe Abbildung erhalten will, dann muss fUr jeden gewählten Abbildungstnassstab der Bildträger in eine neue Bildebene verschoben werden. Bei einem Kopiergerät liegen aber die Objektebene durch die Vorlagenbühne und die Einstellebene durch den Photoleiter konstruktiv fest. Da jedoch auf diese Weise die Bildebene nicht mehr mit der Einstellebene übereinstimmt, müssen andere Massnahmen ergriffen werden, um die Aenderung der konjugierten Gesamtlänge

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in dem Kopiergerät auszugleichen. Einige Möglichkeiten , diese Schwierigkeiten zu beheben, bestehen in folgenden Massnahmen. Das Objektiv wird gegen ein anderes Objektiv mit anderer Brennweite ausgetauscht. Oder eine Zusatzlinse wird in den Strahlengang des gleichen Objektivs eingeschaltet. Aber diese Lösungen sind nur für einzelne diskrete Abbildungsmassstäbe möglich. Wie weiter unten noch erläutert werden wird , benutzt das System nach der Erfindung Spiegel, um den Strahlengang in einer Weise zu falten, dass damit auch gleichzeitig die Möglichkeit der Justierung der konjugierten Gesamtlänge und anderer Parameter besteht. Nach der Näherung für dünne Linsen muss die konjugierte Gesamtlänge um den Betrag Δ TCL »-f(2-m-l/m) geändert werden.

Um die Bezugsecke beizubehalten, muss fUr die Projektion der grösseren Vorlage 21 die dünne Linse 9 auch in der Abtastlinie, d.h. in der X - Koordinate um einen Betrag Δ L verschoben werden. Wie unten noch erläutert werden wird, ist" für die stufenlose Einstellung der Optik eine zusammengesetzte nichtlineare Bewegung in den Koordinatenrichtungen M und X notwendig· Für eine dünne Linse beträgt die seitliche Verschiebung näherungsweise Lh =K(l-m)/(l+m), wobei K einen durch das ver -

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wendete System bestiiranten Parameter bedeutet. Diese seitliche Verschiebung ist nicht proportional der Objektivvcrstellung längs der optischen Achse M. Daher ist die zusammengesetzte Bewegung der Optik nichtlinear. Die optische Achse wird dabei nur parallel zu sich selbst verschoben, weshalb die nichtlineare oder längs einer Raumkurve erfolgende Verschiebung für das Projektionsobjektiv eine Translationsbewegung ist.

Die Fig. 2a erläuterte die Verhältnisse bei einem Abtastsystem, wobei während der Abtastung das Objektiv ortsfest blieb und die Vorlage und der Bildträger synchron bewegt wurden. Sinngemäss gilt jedoch das Gleiche auch für Systeme, wo die Vorlage ortsfest verbleibt und das Abtastsystem beweglich ist.

Die Fig.3 ist eine perspektivische Uebersicht eines Kopiergerätes, wie es in allgemeiner Form als Blockschaltbild in der Fig. 1 dargestellt ist. Zwei eingezeichnete Strahlengänge lassen erkennen, wie das Licht von der Lichtquelle bis zum Photoleiter durch das optische System geleitet wird. Die Lichtquelle ist eine Röhrenlampe 40 , welche

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teil-weise von einem Reflektor 4L umgeben ist. Zwei Lichtstrahlen 42 und 43 sind eingezeichnet. Der Lichtstrahl 42 verläuft längs der optischen Achse des Systems. Ein dichroitischer Spiegel 44 trennt das sichtbare Spektrum vom Anteil der infraroten Strahlung. Er lenkt das von der Röhrenlampc 40 ausgehende Licht nach oben gegen die Glasplatte 50 der Vorlagenbühne und bildet dort eine Lichtspur 45. Das Licht, beispielsweise der Lichtstrahl 42<wird von der Vorlage zu einem ersten Spiegel 46 reflektiert.wird dann durch einen zweiten Spiegel 47 und einen dritten Spiegel 48 umgelenkt, durchläuft das Objektiv 9 und wird weiter mittels eines vierten Spiegels 49 durch einen Schlitz 51 in die Bildebene gelenkt, wo es auf der Kopiertrommel 13 eine Lichtspur 45' bildet. Der ausserhalb der optischen Achse verlaufende Lichtstrahl 43 folgt einem ähnlichen Weg wie der Lichtstrahl 42 und bildet auf der Kopiertrommel ebenfalls einen Teil der Lichtspur 45'.

Der waagrechte Schlitz 51 befindet sich in einer Innenwand 52 des Gerätes, welche das optische System vom Rest der Maschine trennt. Zum Teil des optischen Systemes auf der einen Seite dieser Innenwand gehört die Glasplatte 50 der Vorlagenbühne, alle die Abtasteinrichtung 15 bildenden Teile und das Objektiv 17, wie es in der Fig. 1 bezeichnet ist. In dem anderen Teil des Gerätes befindet sich die Kopiertrommel 13 mit ihrer lichtempfindlichen Schicht. In einem weiteren, in der Fig.

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nicht dargestellten Teil des Gerätes befindet sich der Optik-Antrieb 12. Das Optik-Einstcllsystem 16 befindet sich teilweise inner-

halb des optischen Systems und teilweise innerhalb des Optik-Antriebs, wie es weiter unten anhand der Fig. 5 erläutert wird.

In der schematischen , perspektivischen Uebersichtszeichnung der Fig.4 erkennt man zwei Abtastwagen 6o und 61, die sich längs der Glasplatte 50 unterhalb der Vorlagenbühne bewegen, um die Lichtspur 45 von einem F.mlc zum anderen Ende wandern zu lassen.Der Abtastwagen 60 trägt die Licht - quelle und ihren Reflektor 41 , sowie den dicliroi tischen Spiegel 44 und den ersten Spiegel 46. Der Abtastwagen 61 trägt den zweiten Spiegel 47 und den dritten Spiegel 48, welche ihr Licht vom ersten Abtastwagen 60 empfangen und es um 180 umlenken, um es durch das Objektiv 9 zu senden, wie man am besten aus der Fig. 3 ersieht. Die beiden Abtastwagen können sich längs paralleler Schienen 62 und 63 bewegen. Sie werden durch einen zweiteiligen Antriebsriemen 64 und 65 angetrieben. Der Antriebsriemen 64 ist mit einem Ausleger 66 des Wagens 61 verbunden, während der Antriebsriemen 65 mit dem Wagen 61 an der dem Ausleger 66 abgewandten Seite verbunden ist. Dieser zweiteilige Antriebsriemen kann auch durch irgendeine andere geeignete F.inrichtung ersetzt sein, die beispielsweise aus einem Stück besteht oder eine Kabelschleife enthält. Die Antriebsriemen sind um die Riemenscheiben 74Λ und 74B geführt, die ihrerseits auf einem

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Antricbswngcn 74 montiert sind. Weiter sind sie durch mindestens einen einstellbaren Fixpunkt 80 festgelegt, dessen Bedeutung weiter unten erklärt wird, in dem Abschnitt,in dem die Einstellung der Vorderkante erläutert wird.

Eine Kabelschleife 67 läuft um die Rollen 68 und 68Λ, die auf dem Arm des Auslegers 66 des Wagens 61 montiert sind. Der andere Abtastwagen 60 ist mit der Kabelschleife 67 mittels der Klemme 69 verbunden. Es ist zu beachten, dass die Kabelschleife 67 mittels einer Klemme 70 ebenfalls an einen einstellbaren Fixpunkt 71 angeschlossen ist. Die Bedeutung dieser Befestigungsart wird weiter unten in der Beschreibung erläutert, wenn die Einstellung der konjugierten Gesamtlänge beschrieben wird.

Wenn die Antriebsriemen 64 und 65 den Abtastwagen 61 in der Richtung Λ antreiben,bewegt sich der Abtastwagen 6o mit der doppelten Geschwindigkeit des Wagens 61 , weil das Festlegen der Kabelschleife 67 an dem einstellbaren Fixpunkt 71 diese Verdoppelung bewirkt. Der langsamer fahrende Wagen wird direkt angetrieben, und der schneller fahrende Wagen wird über die Geschwindigkeitsvcrdopplungseinrichtung seinerseits durch den langsamen Wagen angetrieben. Die Bedeutung dieser Art des Antriebs der Abtastwagen wird weiter unten in dem Abschnitt der Beschreibung erläutert, der sich auf das Konstanthalten der konjugierten

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Gesamtlänge während der Abtastbewegung bezieht.

In der Fig. 4 ist dargestellt,wie der angetriebene Abtastungen 61 von einem durch die Welle 73 geschwenkten Antricbslu-hel 72 bewegt wird. Während sich der hin- und herlaufende Antriebshebe 1 72 in der Richtung des Pfeiles B, bewegt, bewegt sich der Antriebswagcn 74 ebenfalls in dieser Richtung. Da die beiden Antriebsriemen 64 und 65 über die Rollen 74A und 74B mit den entgegengesetzten Enden des Antriebswagens 74 verbunden sind, führt die Bewegung des Antriebshebels 72 in der Richtung B dazu, dass sich die beiden Abtastwagen in der Richtung Λ bewegen. Eine Zugfeder 75 übt auf das System eine solche Vorspannkraft aus, dass der Antriebswagen 74 immer gegen den Antriebshebel 72 vorgespannt ist. Wenn also eine Bewegung in der Richtung B erfolgt, werden die Abtastwagen durch die Kraft der gespannten Zugfeder 75 in . der Richtung A bewegt und der Antriebswagen 74 gegen den Antriebshcbel 72 gehalten. Wenn der hin- und hergehende Hebel in der Richtung C zurückkehrt, wird die Zugfeder 75 wieder gespannt.

Die Fig. 5 stellt eine teils geschnittene Ansicht des Optik-Antriebs dar und zeigt eine schematische Uebersicht des Optik-Einstellsystems. Die Abtastwagen 60 und 61 sind dargestellt, wobei ein Antriebsriemen 64 mit dem Ausleger 66 verbunden ist. Zui Vereinfachung der Darstellung ist der andere Antriebsriemen 65 weggelassen. Der Antriebs-

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riemen 64 läuft um die Rolle 74B auf dem Antriebswagen herum zu einem einstellbaren Fixpunkt 80. Die Rolle 74A ist weggelassen. Auch der darum geführte Antriebsriemen 65 ist nicht dargestellt. Aber dieser zweite Antriebsriemen ist ebenfalls mit dem einstellbaren Fixpunkt 80 verbunden. Der Antriebswapen 74 befindet sich innerhalb eines Stellgliedes 81. Er wird in Schlitzen der Seitenwände des Stellgliedes geführt, von denen in der Figur nur der Schlitz 82 zu sehen ist. Unter dem Einfluss des Antriebshebels 72 kann daher der Aiitriebswagen 74 sich in den Richtungen B und C hin- und herbewegen. Der Antriebshebel 72 ist über die WeIJe 73 mit einem Nockenhebel 83 verbunden, der den Konturen einer Nockenscheibe 84 folgt. Die Nockenscheibe 84 wird durch eine Welle 85 angetrieben, welche durch eine Kraftübertragung mit dem Hauptmotor verbunden ist. ( Fig. 1).

Durch einen Optik-Stellmotor 87 wird das Stellglied 81 stufenlos mittels einer Führungsspindel 86 verstellt. Der Stellmotor 87 bewegt auch das Stellkabel 88 zum Einstellen einer Kurvenführung 89 als Massstabsteller und einer Kurvenführung 90 als Schärfesteller. Die letztgenannte Kurvenführung wird dazu verwandt, die konjugierte Gesamtlänge zu justieren. Das Stellkabel 88 verstellt beide Kurvenführungen gleichzeitig, woraus ersichtlich ist, dass die Einstellung des Abbildungsmassstabes und die notwendige Korrektur der konjugierten Gesaratlänge gemein-

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sam erfolgen. Gleichzeitig mit dem Massstabstcller und dem Schärfersteller wird auch das Stellglied 81 eingestellt, so dass die radiale Entfernung des Antriebswagens 74 bezüglich des Drehpunktes des Antricbshebels 72 entsprechend geändert wird. Die Bedeutung der Höhenänderung des Antriebswagens 74 wird später erläutert.

Fign. 5 und 5a lassen auch erkennen, wie die Rückmeldung der Ki nstellung des stufenlos verstellbaren Optik-Einstcllsystemo.s an die Bedienungskraft des Kopiergerätes erfolgt. Die Vorlage wird auf die Glasplatte der Vorlagenbühne gelegt, wie es aus der Fig.5a ersichtlich ist. Die Glasplatte hat beispielsweise die Abmessungen 332 mm mal 432 mm, was 13,1 Zoll mal 17 Zoll entspricht. Die Vorlage wird an die Bezugsecke angelegt. Bei der Einstellung werden an der Vorderkante und einer Seitenkante die Einstcllmarken 91 und 93 so bewegt, dass sie die Vorlage eingabein.Längs der längeren Seite bewegt sich die Einstellmarke 93, die das Ende des möglichen Bildbereiches angibt. Durch Beobachten dieser beiden Einstcllmarken kann die Bedienungskraft: des Kopiergerätes erkennen, ob die Einstellung so erfolgte, dass die zu kopierende Vorlage bei dem gewählten Abbildungsmassstab auch in den möglichen Bildbereich fällt. Dann kann die Starttaste durch die Bedienungskraft gedrückt werden.

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Wie aus der Fig. 5 ersichtlich ist, werden die Einstellmarken 91 und 93 durch den Stellmotor 87 über das Stcllkabel 88, eine Rolle 125 und ein Kabel 94 verstellt. Wenn dadurch die Rolle 95 in der Richtung D gedreht wird, dann läuft das Kabel 96 so, dass die Einstellmarke 93 im Sinne grösserer Vorlagen verstellt wird. Gleichzeitig verschiebt sich die Einstellmarke 91, um relativ zur Bezugsecke auf der Vorderkante eine grössere Vorlage anzuzeigen. Zweckmässig trifft man die Einrichtung so, dass man die gängigsten Papierformate verwenden kann. Wenn z.B. in Amerika die gängigste Papiergrösse 8 V2 Zoll mal 11 Zoll ist, was mit 216 mm mal 280 mm etwa mit dem Format DIN A4 vergleichbar ist, und wenn das Verkleinerungsverhältnis bei seiner maximalen Einstellung zwei solche Formate nebeneinander liegend kopieren kann, dann muss sich die Einstellmarke 93 von der 11-Zoll-Einstellung (280mm) nach einer 17-Zoll-Einstellung (432mm) bewegen, während die Einstellmarke 91 und die Bezugsecke nur 11 Zoll (280mm) einschliessen müssten. Da jedoch das Seitenverhältnis des Bildbereiches fest steht und beispielsweise 8 V2:ll beträgt, müssen Bezugsecke und Einstellmarke 91 jetzt 13,1 Zoll (332mm) einschliessen,wenn die Einstellmarke 93 auf einer 17-Zoll-Einstellung steht. Deshalb ist in der Fig. 5a die Grosse der Glasplatte 50 der Vorlagenbühne mit 432 mn mal 332 mm angegeben.Zum reinen Kopieren brauchte diese Glasplatte nur 11 Zoll (280mm) breit sein, die Bewegung der Einstellmarke 91 um 13,1 Zoll (332mm) darf aber nicht behindert sein.

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Die Fig. 6 ist eine genauere perspektivische Ansicht der Optik-Antriebseinrichtung. Das Stellglied 81 ist für seine Höheneinstellung vertikal auf der Führungsspindel 86 beweglich angeordnet. Innerhalb des Gehäuses des Stellsliedes 81 waagrecht bewegbar befindet sich der Antriebswagen 74 an welchem der Antriebsriemen 64 angebracht ist, der über die Rolle 74B läuft und mit dem einstellbaren Fixpunkt 80 des Stellgliedes 81 verbunden ist. Zur Vereinfachung der Zeichnung ist der Antriebsriemen 65 nicht dargestellt, es ist nur die Rolle 74b des Antriebswagens 74 zu sehen.

Während einer Abtastbewegung fährt der Antriebswagen 74 innerhalb des Stellgliedes 81 hin und her , weil er durch den Antriebshebel 72 so geführt wird. Der Antriebshebel 72 schwenkt dabei um den in der Welle 73 liegenden Drehpunkt unter dem Einfluss der Nockenscheibe 84 , welche den Nockenfolgehebel 83 entsprechend verstellt. Bei jeder vollen Umdrehung der Nockenscheibe fährt der Antriebswagen einmal hin und her und bewirkt dadurch eine entsprechende Bewegung der Abtastwagen in der Abtastrichtung und der Rückstellrichtung. Die Nockenscheibe 84 ist so geformt, dass die Abtasiwagen mit gleichbleibender Geschwindigkeit fahren, wenn sie eine Abtastbewegung ausführen. Die stufcnlose Einstellung des Wertes der Abtastgeschwindigkeit erfolgt durch die Höhenverstellung des Stellgliedes 81 mittels der Führungsspindel 86, wodurch für den Anlriebswagcn 74 die wirksame liebe Hänge des Antriebshebels

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72 vor der eigentlichen Abtastung eingestellt wird. Wenn der Antriebswagen 74 nahe dem oberen Cnde dos Antriebshebels 72 eingestellt ist, wird er durch den grösseren Hebelarm mit einer grüsscren Geschwindigkeit über einen grösseren Weg verstellt, als es der Fall ist, wenn sicli der Antriebswagen 74 näher dem Drehpunkt des Antriebshebels 72 befindet. Die Geschwindigkeit und die Länge? der Abtastbewegung werden so gesteuert durch die Geschwindigkeit und die Länge des zurückgelegten Weges des Antriebswagens74 innerhalb des Stellgliedes, was andererseits eine Funktion der Länge des wirksamen Hebelarmes und damit der Höheneinstellung des Stellgliedes 81 ist.

Die Fign..7 und 8 sind genauere Darstellungen eines bevorzugten Ausführungsbeispieles der Optik-Antriebseinrichtung. Die Fig. 8 ist eine Schnittdarstelliing entlang der Linie 8 - 8 in der Fig. 7.

Innerhalb des Gehäuses 140 ist der Antriebswagen 74 erkennbar, der an seinen Enden die Rollen 74A und 74B trägt. Der Wagen 74 ist mit einer Folgerolle 143 versehen, welche die tragende Fläche für die kraftschlüssige Verbindung mit dem Antriebshebel 72 bildet. Aus der Schnittzeichnung ist zu ersehen, dass der Antriebswagen 74 mit Rädern 153 auf parallelen Schienen 141 und 142 läuft. Diese Schienen sind innerhalb des Stellgliedes 81 fest montiert, das seinerseits vertikal beweglich ist und durch die Führungsspindeln 86Λ und 8613 in der Höhe einstellbar ist.

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Das Gehäuse IAO umschliesst das Stellglied 81 und sorgt für die Lagerung der ganzen Struktur.

Die Fig. 7 lässt den Verlauf der Antriebsriemen oder besser Zugbänder 64 und 65 klar erkennen. Das Zugband 65 läuft über die am feststehenden Gehäuse 140 angebrachte Rolle 144 und läuft dann über die Rollen 145 und 146, die sich an dem vertikal beweglichen Stellglied 81 befinden Das Zugband 65 umschlingt dann die Rolle 74A am Antriebswagen 74 und läuft über die am Stellglied 81 angebrachte Rolle 147 zu dem einstellbaren Fixpunkt 80. Das von oben kommende Zugband 64 läuft über die Rollen 148 und 149, die am festen Gehäuse 140 montiert sind, und läuft dann zu der Rolle 150, welche sich auf dem vertikal beweglichen Stellglied 81 befindet. Das Zugband umschlingt die Rolle 74B auf dem Antriebswagen 74 und läuft dann über die am bewegbaren Stellglied 81 angebrachte Rolle 151 zu dem einstellbaren Fixpunkt 80.

Das Zugband 64 ist mittels einer Klemme 152 an der Rolle 151 und dadurch auch an dem Stellglied 81 fixiert. Die Rolle 151 ist mit einem Nockenfolgehobel 154 fest verbunden, der auf der Steilkurve des Kantenstellers 130 läuft. Wenn also das Stellglied 81 aus der in der Fig. 7 dargestellten Lage nach unten verstellt wird, dann bewegt sich die Klemme 152 im Gegenuhrzeigersinne. Diese Drehung der Rolle

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verstellt die Lage des einstellbaren Fixpunktes 80,indem dns Zugband 65 ausgegeben und das Zugband 64 eingeholt wird. Die Bedeutung dieser Einstellung wird weiter unten nähet erläutert.

Die Fig. 9 ist eine Darstellung der Einrichtung für die Einstellung der Schärfe durch Justieren von Objekt- und Bildweite, d.h. der konjugierten Gesamtlänge mittels der Kurvenführung des Schärfestellers 90, wodurch der einstellbare Fixpunkt 71 verstellt wird. Der Schärfesteller 90 wird mittels des Stellkabels 88 verstellt, das an einer Antriebsrolle 100 befestigt und mehrfach darum geschlungen ist. Eine Nockenfolgerolle 101 befindet sich an der verschiebbaren Kulisse 102, die durch die Wirkung der Kurvenführung des Schärfestellers 90 in den Richtungen D und E hin- und hergeschoben wird. Die Kulisse 102 ist ein Rahmen, der durch drei Rollen geführt wird, welche an der Innenwand 52 des Kopiergerätes befestigt sind. Durch das Verstellen der Kulisse 102 wird der Fixpunkt 71 für die Kabclschleife 67 in der Richtung D oder E verschoben. Wie aus der Fig. A ersehen werden kann, ist die Kabelschleife 67 am Ausleger 66 des einen Abtastwagens 61 befestigt. An dieser Kabelschleife 67 ist wiederum der andere Abtastwagen 60 befestigt. So wird durch Verschieben des einstellbaren Fixpunktes 71 der Abstand der beiden Abtastwagen 60 und 61 vor Beginn der Abtastbewegung eingestellt. Auf diese Weise werden auch die Abstünde zwischen den auf den Abtastwagen 60 und 61 montierten Spiegeln ver -

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ändert,wodurch für jeden Abbildungsmassstub die konjugierte Gesamtlänge auf den richtigen Wert eingestellt wird.

In der Fig. 10 ist gestrichelt das Objektiv 9 angedeutet, das längs der optischen Achse M verschiebbar in einem ersten Objektivschlitten 138 angeordnet ist,der seinerseits in einem zweiten Objektivschlitten 110 verschiebbar ist. Der Schlitten 110 läuft auf Gleisen 111 und 112. Unter dem Einfluss der Kurvenführung des Massstabstellers 89 werden die Objektivschlitten verschoben,wobei die Einrichtung durch das Stellkabel 88 eingestellt wird, welches an der Antriebsrolle 114 angreift. Am Ende eines Nockenfolgehebels 116 befindet sich eine Nockenfolgcrollc in Kontakt mit der Kurvenführung des Massstabstellers 89. Das andere Ende des Hebels verschiebt den Objektivschlitten 110. Eine Zugfeder 200 gewährleistet die mechanische Vorspannung, um den Objektivschlitten 110 gegen den Nockenfolgehebel 116 zu halten. Wenn daher der in der Fig.5 dargestellte Optik-Stellmotor 87 eingeschaltet ist, wird das Objektiv 9 durch das Optik-Einstellsystem eingestellt, zu welchem das Stellkabel 88, der Massstabsteller 89 und der Nockenfolgehcbel 116 gehören.

Die Gleise 111 und 112 bilden in der X-Richtung einen - in der Zeichnung übertrieben dargestellten - Winkel mit der optischen Achse M. Die Verschiebung des Objektivschlittens erfolgt also gleichzeitig in M-RichLung und in X-Richtung. Eine mit dem Teilschlitten 138 verbundene Folgcrolle

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läuft längs der Steilkurve des einfach gekrümmten Objektivstellcrs 131 und justiert die Verschiebung des Objektivs in X-Richtung während der stufenloscn Einstellung. Der Abbildungsmassstab wird durch Verschieben des Objektivs längs der optischen Achse eingestellt. Die gleichzeitig erfolgende seitliche Verschiebung in X-Richtung bewirkt die Beibehaltung der Bezugsecke bei der Projektion der Vorlage. Die optische Achse des Objektivs erfährt eine Parallelvcrschiebung, so dass seine Bewegung eine reine Translation ist, obwohl die beiden Teilbewegungen in den Koordinatenrichtungen M und X nicht einander proportional sind.

Der innere Teilschlitten 138 ist verschiebbar durch eine Dreipunktlagerung 132,133 und 134 mit dem auf den Gleisen laufenden Teilschlittcn 110 verbunden, Wie im einzelnen die Fign. 10a und 10b zeigen, enthält jeder Teilschlitten gegenüberliegende Schlitze 136 und 137 mit schrägen Seitenwänden, in denen eine Stahlkugel 135 geführt wird. Die beiden Teilschlitten 138 und 110 werden durch nicht dargestellte Federn zusammengehalten, damit die drei Kugeln 135 in ihren Schlitzen bleiben.

Im Betrieb des Kopiergerätes muss während der optischen Abtastung die konjugierte Gesamtlänge konstant gehalten werden. Oben wurden die Einrichtungen beschrieben, die man braucht, um für einen bestimmten Abbildungsmassstab die konjugierte Gesamtlänge auf ihren richtigen Wert

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einzustellen, bevor man mit dem Abtasten beginnt. Selbstverständlich muss dieser Wert während der Abtastbewegung auch konstant gehalten werden. Die mit TCL bezeichnete konjugierte Gesamtlänge sczt sich aus der Objektweite und der Bildweitc zusammen, die jede für sich konstant gehalten werden müssen. Während sich der die Lichtquelle und den ersten Spiegel 46 tragende Wagon längs der Glasplatte der Vorlagenbühne 50 bewegt, verkürzt sich der Abstand vom Spiegel 46 zum Objektiv 9 (siehe Fig. 3), wenn nicht der die beiden Spiegel 47 und 48 tragende Wagen 61 vom Objektiv 9 wegbewegt wird. Aus der Fig. 3 ist zu ersehen, dass bei der Bewegung des Spiegels 46 zur Rückseite des Kopiergerätes hin die Spiegel 47 und 48 in gleicher Richtung bewegt werden müssen, und dass das Bewegungsverhältnis bei der Hälfte der Geschwindigkeit liegen muss, mit der sich der Spiegel 46 bewegt, damit der Gesamtabstand vom Spiegel 46 zum Objektiv 9 konstant bleibt. Der Grund liegt offensichtlich darin, dass die beiden Spiegel 47 und 48 auf dem Wagen 61 sich von dem Objektiv 9 wegbewegen und dass daher auf Grund der Bewegung dieser beiden Spiegel die gesamte Bahnlange doppelt so gross ist wie die Bahnlänge für die Bewegung des Spiegels46. Um daher den Abstand von der Objektebene zur Bildebene beizubehalten, während sich die Abtastwagen längs der Glasplatte der Vorlagenbühne bewegen,muss eine Einrichtung vorgesehen sein, damit der Wagen 61 mit der halben Geschwindigkeit des Wagens 60 bewegt wird.

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Aus der Fig. 4 ist zu ersehen, dass man die oben beschriebene Bewegung dadurch erhält, dass man den sich langsamerbewegcndcn Wagen 61 über die Zugbänder 64 und 65 antreibt. Der schneller laufende Wagen 60 ist an einer Seite an einer Kabelschleife 67 zwischen Rollen befestigt, die sich auf dem Wagen 61 befinden. Die gegenüber liegende Seite der Kabelschleife 67 ist an einen Fixpunkt 71 gelegt und liefert so einen Bewegungsvervielfältiger, der den Wagen 60 mit der doppelten Geschwindigkeit des Wagens 61 antreibt.

Für das stufcnlose Einstellen des Abbildungsmassstabes wird der in der Fig. 5 dargestellte Stellmotor 87 durch Betätigen eines nicht dargestellten Schalters erregt. Damit werden die Einstellmarken 91 und 93 so bewegt, dass sie zusammen mit der Bezugsecke die auf der Glasplatte liegende zu kopierende Vorlage gerade eingrenzen. Während der Bewegung dieser Einstellmarken bewegt das Stellkabel 88 auch den Massstabsteller 89 so, dass das Objektiv 9 längs der optischen Achse so verschoben wird, dass es gerade den von den Einstellmarken umfassten Bereich der Objektebene in den Bildbereich projiziert. Dieser Bildbereich in der Bildebene bzw. auf der Kopiertrommel ist immer gleich gross, beispielsweise 8 1/2 Zoll mal 11 Zoll (216mra mal 280mm). In der Fig. 10 sind wesentliche Teile des Einstellmechanismus dargestellt.

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Während der Stellmotor 87 - vgl. Fig. 5 - die Einstellmarken 91 und 93 so weit bewegt, dass sie ζ us airmen mit der Bezugsecke den gewünschten Bereich der Vorlage auf der Glasplatte 50 gerade eingrenzen, wird gleichzeitig das Objektiv 9 stufenlos in eine solche Position gefahren, dass der dazugehörige Abbildungsmass - stab unter Beibehaltung der Bezugsecke eingestellt ist. Die optische Achse des Objektivs wird dabei parallel zu sich selbst verschoben. Das Stcllkabel 88 verstellt die Kurvenführung des Massstabstellcrs 89, der auf den ersten Teilschlitten 110 einwirkt. Die Kurvenführung des Objektivstellers 131 justiert durch seitliches Verschieben des Teilschlittens 138 die Bewegung in X - Richtung auf einen solchen Wert, dass bei der Projektion die Bezugsecke beibehalten wird.

Für die Scharfeinstellung bewegt das Stellkabel 88 auch den Schärfesteller 90, welcher den Fixpunkt der Kdbelschleife 67 justiert, um den richtigen Wert der konjugierten Gesamtlänge durch Parallelverschieben von Spiegeln im Lichtweg einzustellen. Einzelheiten können aus den Fign. 5 und 9 ersehen werden, die Arbeitsweise kann jedoch am besten mit Bezug auf die Fig. 4 erläutert werden.

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Die Kurvenführung des Scliärfestellcrs regelt die Lage des einstellbaren Fixpunktes 71 ein. Ks sei angenommen, dass diese Justierung in der Richtung F erfolgt. In diesem Falle bleibt der Abtastwagen 61 stehen der Wagen 60, der mittels der Klemme 69 mit der Knbc lschlei fe 6⁷ verbunden ist, bewegt sich in Richtung auf den Wagen 61. Auf diese Weise wird die konjugierte Gesamtlänge verkürzt vor dem Beginn der Abtastbewegung. Entsprechend wird der Wagen 60 vom Wagen 61 weiter weg bewegt, falls der Fixpunkt 71 durch den Schärfesteller in der Richtung G verschoben wird. In diesem Falle wird die konjugierte Gesamtlänge vergrössert. Für jeden stufenlos eingestellten Wert des Abbildungsmassstabcs wird so die konjugierte Gesamtlänge stufenlos auf den richtigen Wert cingcstel1t,so dass die Scharfeinstellung durch das Bringen der Bildebene in die konstruktiv festgelegte Einstellebene des Kopiergerätes immer gewährleistet ist.

Wie besonders aus der Fig. 5 ersichtlich ist, erfolgt die Verstellung des Schärfesrellers 90 gleichzeitig mit der Verstellung des Massstabstellers 89, wenn der Stellmotor 87 erregt wird. Die Scharfeinstellung ist also mit der Einstellung des Abbildungsmassstabes ver -

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koppelt, so dass bei jeder Einstellung der von den Einstellmarken der Vorlagenbühne eingegrenzte Bereich gerade in den Bildbereich der Kopiertrommcl scharf abgebildet wird.

Mit der Aenderung des AbbildungsmassStabes muss auch die Geschwindigkeit der Abtastung und die Länge des Abtastweges eingestellt werden. Beim Abtasten einer grossen Vorlage und ihrerAbbildung auf einen relativ kleinen Bildbereich muss die Abtastung mit grösserer Geschwindigkeit und über eine grössere Länge erfolgen, um sie im richtigen Zeitraum zu beenden, der durch die Bewegung der Kopiertromnel vorgegeben ist. Aus der Fig. 5 ist weiter zu ersehen, dass bei der Erregung des Optik-StellmotorS87 sich das Stellglied 81 auf der Führungsspindel 86 bewegt. Der Antriebswagen 74 bewegt sich mit dem Stellglied 81 und wird gegen den Antriebshebel 72 durch die Zugfeder 75 gespannt (Fig.4). Wenn also der Antriebswagen 74 nahe am äusseren linde des Antriebshebe Is 72 eingestellt ist, und dieser dann in der Richtung B gemäss der Nockenscheibe 84 bewegt wird, dann wird auch der Antriebswagen 74 mit relativ grosser Geschwindigkeit über eine relativ lange Strecke bewegt. Wenn der Antriebswagen 74 jedoch auf einen kleineren wirksamen Hebelarm dadurch eingestellt ist, dass er sich relativ nahe am Drehpunkt des Antriebshebels 72 befindet, dann bewirkt die gleiche Bewegung des Antriebshebels 72 eine langsame r.eBewegung des Antricbswagens74 in der Richtung B und so _{aucn e}i_nc Bewegung des Wagens über eine wesentlich kürzere Strecke. Da das Zugband über eine Rolle 74B auf dem Antriebs-

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wagen 74 geführt ist, wird es mit einer Geschwindigkeit und über eine Strecke bewegt, die direkt proportional der Geschwindigkeit und der Streckt, ist,über die der Antriebswagen 74 bewegt wirJ. Da das Zugband 64 direkt mit dem Abtastwagen 61 verbunden ist, wird dieser Wagen mit einer Geschwindigkeit und über eine Strecke bewegt, die der Bewegung des Antriobswagens 74 proportional ist. Da ausserdem der Abtastwagen 60 über die Kabelschleife 67 mit dem angetriebenen Abtastwagen 61 verbunden ist, wird auch der Abtastwagen 60 durch die Bewegungsstrecke und Bewegungsgeschwindigkeit des Antriebswagens im Stellglied 81 gesteuert.

Wenn mit dem Stellglied 81 der Antriebswagen 74 am Antriebshebel abwärts bewegt wird, wird Zugband 64 ausgegeben, womit die Ausgangslage der Abtastwagen 60 und 61 justiert wird. Die Lagen einstellung des Abtastwagens 74 erfolgt ebenfalls durch die Drehung des Optik-Stellmotors 87 synchron mit der Einstellung des Abbildungsmassstabes und der Bildschärfe.

Wie oben schon erwähnt wurde, muss ein Teil des optischen Systems so eingestellt werden, dass die Vorderkante der zu kopierenden Vorlage ungeachtet des gewählten Abbiidungsmassstabes immer auf die Vorderkante des Bildbereiches zu liegen kommt. Zur Erläuterung ist in der Fig.. 11 die Glasplatte 50 der Vorlagenbühne dargestellt, auf der eine Vorlage 20 und gleichfalls eine grössere Vorlage 21 liegen. Der die Beleuchtungslampe tragende Wagen 60 ist in einer Entfernung Λ

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von der Vorderkante der Glasplatte und damit auch der Vorlagen 20 und 21 stehend dargestellt. Es wird angenommen, dass sich der Wagen 60 in der Richtung des Pfeiles H bewegt.

In den Kurven der Fig. 11a ist der vom Wagen 60 zurückgelegte Weg aufgezeichnet in Abhängigkeit von der Zeit, die für das Zurücklegen dieser Entfernung gebraucht wird. Die Kurve 120 zeigt die Bewegung des Wagens 60 bei der Abtastung der kleineren Vorlage 20. Dabei bewegt sich der Wagen 60 um eine Strecke A in der Zeit t . Danach bewegt sich der Wagen mit konstanter Geschwindigkeit, dargestellt durch den linearen Anstieg der Kurve 120, und bewegt sich somit längs der kleineren Vorlage 20 mit der richtigen konstanten Geschwindigkeit. Die Kurve 121 zeigt die Bewegung des Wagens 60 bei der opt is eben Abtastung der grössercn Vorlage 21. Daraus ist ersichtlich, dass die Strecke A in einer kürzeren Zeit t zurückgelegt wird. Die konstante Geschwindigkeit für den Abtastwagen 60 ist für die Kurve 121 grosser , weil die Vorlage 21 in der gleichen Zeit abgetastet werden muss wie jede Vorlage, also beispielsweise auch die Vorlage 20.Deshalb muss zu Beginn der Bewegung auch die Beschleunigung grosser sein, und die Strecke A wird in kürzerer Zeit zurückgelegt. Wenn man annimmt, dass die Abtastung für beide Kurven 120 und 121 an demselben Punkt im Kopierzyklus beginnt, ergibt sich daraus, dass der Anfangspunkt der Abtastung, wenn die Lichtspur zuerst über die Vorlage zu laufen beginnt, mit Bezug auf den Trommelumlauf für die grössere Vorlage früher beginnt als für

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die kleinere. Infolgedessen wird die Vorderkante des Bildes der Vorlage 21 früher auf die Trommel projiziert als bei der Abtastung der kleineren Vorlage 20. Wenn nicht weitere Massnahmen ergriffen werden, würde somit die Vorderkante der grösseren Vorlage 21 bei der Abbildung ausserhalb des Bildbereiches fallen, so dass ein Teil dieser Vorlage nicht kopiert würde.

Die hier vorgeschlagene Lösung besteht darin, die Ausgangstage des Abtastwagens 60 so abzustimmen, dass er eine Strecke B (Fig.lla) zurücklegt, bevor er die Vorderkante der grösseren Vorlage 21 erreicht. Auf diese Weise wird die Zeit t vor Beginn der Abtastung der Vorlagen bei jedem gewähltem Abbildungsmassstab dieselbe. Andere Lösungsmöglichkeiten für dieses Problem bestehen in der Regelung der Zeit, in der die Abtastwagen gestartet werden, oder de_m Einsatz eines Abtastwagens geringerer Masse, damit die Strecken A und B beide in möglichst kurzer Zeit zurückgelegt werden können. Auch könnte man einen optischen Ausgleich durch Verschieben des Objektivs bewirken.

Die spezielle Einrichtung für die Einstellung des Startpunktes des Abtastwagens im bevorzugten Ausführungsbeispiel ist am besten aus den Fig. 6 und 7 zu ersehen. Wenn durch Bewegen des Stellgliedes 81 der Antriebswagen 74 am Antriebshebel 72 entlang bewegt wird, wird das Zugband 64 aufgenommen oder ausgegeben. Auf diese Weise wird die Ausgangslage der Abtastwagen 60 und 61 mit dem gewählten Abbildungsmassstnb verändert.

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Für"die Feineinstellung der Startpunkte ist das Zugband 64 mit einem einstellbaren Fixpunkt 80 verbunden»der entsprechend der Stellkurve des Kantcnstellers 130 verschiebbar ist, wenn sicli das Stellglied 81 entlang der Führungsspindel 86 bewegt. Wenn der Fixpunkt RO verschoben wird, wird das Zugband 64 um einen zusätzlichen Betrag entweder aufgenommen oder ausgegeben mit dem Ergebnis , dass so der Starrpunkt der Abtastwagen 60 und 61 eingestellt wird. Auch diese Einrichtung ist mit den übrigen Einstellmöglichkeiten verkoppelt, denn durch die Einwirkung des Optik-Stellmotors 87 wird das Stellglied 81 verschoben und somit auch der Startpunkt der Abtastwagen stufenlos eingestellt.

Die beschriebene Einrichtung gestattet die Einstellung des Startpunktes der Abtastwagen im Gleichklang mit der Einstellung des Abbildungsmassstabes,der Schärfeneinstellung und der Einstellung vcn Länge und Geschwindigkeit der Abtastung, wobei eine anschauliche Anzeige durch die Stellung der Einstcllmarken an der Vorlagenbühne erfolgt. Auf diese Weise erfolgen alle vor der optischen Abtastung vorzunehmenden Einstellungen durch die Erregung eines Stellmotors, und alle Einstellungen sind miteinander so verkoppelt, dass man mit diesem gemeinsamen Hinstellvorgang automatisch die richtigen Werte alle^r Veränderlichen vor Beginn der Abtastung erhält. Ausserdem arbeiten diese Einstellungen alle stufenlos, so dass man ein Kopiergerät mit stufenlos einstellbarem Abbildungsmassstab erhält. Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung kann man dadurch erhalten, in dem man das Objektiv 9 mit fester Brennweite

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durch ein Zoom-Objektiv mit variabler Brennweite ersetzt. In einem solchen System bleiben die verschiedenen für das erste Ausfiihrungsbeispiel gezeigten Figuren im wesentlichen unverändert, jedoch entfällt jetzt der Schärfesteller, der Massstabsteller und die dazu -gehörigen Einrichtungen, oder sie werden entsprechend verändert und zusätzlich eine Vorrichtung zum Einstellen des Zoom-Objektivs eingebaut.

Im Vergleich mit der Einrichtung für die Scharfeinstellung der Fig. 9 bedeutet das, dass die Antriebsrolle 100 die Rolle 125 für das Bewegen der Einstcllmarken an der Vorlagenbühne antreibt. Doch der einstellbare Fixpunkt 71 kann jetzt durch eine feste Verbindung mit der Innenwand 52 ersetzt werden. Die Kurvenführung des Scharfeinstellers 90, die Nockenfolgerolle 101 und die verschiebbare Kulisse 102 können jetzt entfallen. In der in der Fig. 5 dargestellten Einrichtung entfällt der Scharfeinstellcr 90, der Rest des Systems bleibt jedoch wie dargestellt unverändert.

Im Hinblick auf die Veränderung des Abbildungsmassstabs kann eine Einrichtung mit einem Objektiv variabler Brennweite verschiedene Formen annehmen. Einmal kann die Einrichtung praktisch unverändert bleiben mit der Ausnahme, dass die Form der Kurvenführung des Massstabstellers jetzt so eingerichtet wird, dass damit die Einstellungen des neuen Objektivs vorgenommen werden. Anstatt ein Objektiv auf Schienen längs der optischen Achse zu verschieben werden jetzt Drehringe oder

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andere Betätigungsmittel verstellt, die auf das Zoom-Objektiv einwirken. Iin übrigen bleibt die Einrichtung geinäss der Fig. 10 sinngemäss die Gleiche. Es müssen aber Einrichtungen zum Justieren der seitlichen Bewegung in X - Richtung vorgesehen sein, um die Bezugsecke bei der Projektion beizubehalten.

Bei Geräten mit Objektiven mit variabler Brennweite braucht eine Verschiebung des gesamten Objektivs in Richtung der optischen Achse nicht zu erfolgen, sondern es werden nur Bedienungselemente des Zoom- Objektivs selbst verstellt. Für die Beibehaltung der Bezugsecke bei der Projektion muss daher nur eine mechanische Verschiebung in der X - Richtung möglich sein. Das Zooin-Objektiv wird deshalb auf einen Objektivschlitten montiert, der nur seitlich verschiebbar ist und durch einen entsprechenden Objektivsteller in der Querrichtung eingestellt wird.

Die Fig. 12a ist eine ähnliche Darstellung wie die oben beschriebene Fig.2a. Das dargestellte System bezieht sich jedoch auf die ganzseitige Projektion von Vorlagen verschiedener Grosse in den gleichen Bildbereich, wobei die Vorderkante der Vorlagen als Bezugskante beibehalten werden soll. Eine erste kleineitFVorlagc 320 mit einem Mittelpunkt 322 liegt in der Objektebene, wobei ihre Vorderkante mit deren Vorderkante übereinstimmt. Diese Kante dient als Bezugskante*

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Für eine Half te dieser Vorlage ist der Strahlengang in ausgezogenen Linien dargestellt. In der Bildebene 326 , wo sich der Photoleiter befindet.entsteht das Halbbild 320'.Dieses Bild wird hier durch eine dünne Linse 309 erzeugt, die sich in einer ersten Stellung 325 befindet.

Nun wird eine zweite grössere Vorlage 321 so in die Objektebene gelegt, dass ihre Vorderkante in die Bezugskante fällt, wobei die Mitte der Kante beibehalten wird. In diesem Falle muss die Linse in einer zweite Stellung 330 verschoben werden, damit die grössere Vorlage in den gleichen Bildbereich 320' fällt, in welchen auch die kleinere Vorlagiprojiziert wurde. Die Grosse der notwendigen Verschiebung der Linse in Richtung der optischen Achse wurde oben bei der Beschreibung der Fig. 2a angegeben. Um jedoch bei der ganzseitigen Projektion der grösseren Vorlage die Bezugskantc beibehalten zu können, muss die Linse in der Y-Richtung zusätzlich verschoben werden. Diese Verschiebung ist in der Zeichnung mit Δ L angegeben. Diese Verschiebung ist notwendig, damit die Begrenzungen des verkleinerten Bildes der grösseren Vorlage in den gleichen Bildbereich fallen. Der Mittelpunkt 323 der grösseren Vorlage 321 in der Objektebenc fällt nicht mit dem Mittelpunkt 32 2 der kleineren Vorlage 320 zusammen. Deshalb verschiebt sich auch das Zentrum des Belichtungsberciches in Y-Richtung.

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Darum muss auch die Linse in der Y-Richtung verschoben werden, um bei ganzseitiger Projektion die Bezugskante beibehalten zu können.

Wie oben bereits bei der Fig. 2a beschrieben, bewirkt die Verschiebung Δ L des Objektivs in Richtung der optischen Achse auch eine Wanderung der Bildebene, was durch den gestrichelt gezeichneten Strahlengang verdeutlicht wird. Diese Längenänderung A TCL des Strahlengangs wird erfindungsgemäss durch eine Parallelverschiebung mindestens eines im Lichtweg angeordneten Spiegels ausgeglichen. Im folgenden wird eine Lösung für Ausführungsbeispiele beschrieben, welche mit ganzseitiger Projektion der Vorlage in die Bildebene arbeiten.

Die Fig. 13 zeigt schematisch ein in dieser Weise arbeitendes Kopiergerät. Eine zu kopierende Vorlage wird auf die Glasplatte 405 der Vorlagenbühne aufgelegt. Unterhalb der Glasplatte befinden sich Blitzlampen 406 und 407 für die ganzseitige Belichtung der Vorlage. Das von der Vorlage reflektierte Licht wird über einen ortsfesten Spiegel 410 durch das Objektiv 412 geleitet und über einen verschiebbaren Spiegel 411 auf den bahnförmigen Photoleiter 402 gerichtet. Die endlose Bahn des Photoleiters läuft über Rollen 427 und 428 in der durch den Pfeil 425 angegebenen Richtung um. Weitere Bauteile des elektrophotographischen Kopiergerätes sind eine Entwicklungs-

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einrichtung 420, welche die durch die Blitzbelichtung auf dem l'hotoleiter entstandenen latenten Ladungsbilder entwickelt und mit Toner sichtbar macht. Kopierblätter aus einem Blattvorrat 43"0 werden durch einen Papiertransport 431 zu der Uebertragungsstation gebracht, wo die entwickelten Tonerbilder auf das Papier übertragen werden. Die Kopierblättcr wandern weiter über eine Fixierstation zu einer Kopienausgabe 435. Eine Vorreinigungs-Corona 423 und eine Reinigungsstation 415 entfernen Ladungsbilder und restlichen Toner von dem Photoleiter 402, bevor dieser die Aufladestation 418 zur erneuten Aufladung und Sensibilisierung für den nächsten Kopierzyklus durchläuft. Alle diese Einrichtungen arbeiten in der bei clektrophotographischen Geräten üblichen Weise.

Die Fig. 14 zeigt die Bewegung eines Objektivs 412 mit fester Brennweite längs einer Einstellkurve 440 in die gestrichelt gezeichnete Stellung 412'. Die Bewegung des Objektivs erfolgt gemäss der Stellkurve eines MassstabstellerS442 durch die Einwirkung einer Folgcrolle 443 auf einen Stellhebel 444, der um einen Drehpunkt 445 beweglich ist. Der Stellhebel 444 berührt einen am Objektivschlitten befestigten Stift 446 , um das Objektiv zu verschieben, wie es besser aus den Fign. 15 und 16 ersichtlich ist. Der Massstabstellcr wird durch ein Kabel 447 bewegt, das seinerseits über ein Kabel durch einen Stellmotor 449 verstellt wird. Weiterhin wird durch den

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Stellmotor 449 über die Kabel 450 und 448 der verschiebbare Spiegel 411 bewegt. Ein weiteres durch den Stellmotor 449 bewegtes Kabel verstellt die in der Figur nicht gezeigten Eins te1!marken,"um auf .der Vorlagenbühne den möglichen Kopierbereich anzuzeigen. Der verschiebbare Spiegel 411 ist auf einem Wagen 452 angeordnet, der auf Schienen 453 und 454 läuft. Das Objektiv 412 befindet sich in einem doppelt verschiebbaren Schlitten, der durch Gleise 455 und 456 geführt wird.

In der Fig. 15 ist strich-punktiert das Objektiv 412 angedeutet, das sich ähnlich wie in der Einrichtung nach Fig. 10 in einem inneren Teilschlitten 461 befindet, der seinerseits in Querrichtung beweglich in einem Objektivschlitten 460 angeordnet ist. Der Objektivschlitten 460 läuft entlang den Gleisen 455 und 456 unter dem Einfluss des Massstabstellers 442,einer Folgerolle 443 und eines Stellhebels 444, der um einen Drehpunkt 445 beweglich ist. Der Stellhebel 444 drückt gegen einen Stift 446, welcher am Objektivschlitten 460 befestigt ist.

Der innere Teilschlitten 461 kann sich innerhalb des Objcktivschlittens 460 in den Richtungen K und L bewegen. Wenn also der Objektivschlitten 460 sich längs der optischen Achse in der Richtung M bewegt, dann bewegt sich der innere leilschlitten 461 in der Richtung K unter dem Einfluss der einfach gekrümmten Steilkurve eines Objektivstellers

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und einer Folgcrolie 462. Diese Teilverschiebungen setzen sich zu der.Gesamtverschiebung 440 (Fig.14) der Einstellkurve zusammen, welche auch der Verschiebung entsprechen,die sich in der Fig. 12a aus Δ L und Δ L zusammensetzt. Der innere Teilschlitten 461 ist in nicht dargestellter Weise in der Richtung K durch eine Feder mechanisch vorgespannt, um die Folgcrolie 462 gegen die Stellkurve des ObjektIvstellers 441 zu halten. Die Gleise 455 und 456 verlaufen parallel zur optischen Achse.

Die Fig. 16 ist praktisch die gleiche wie die Fig. 15, mit der Ausnahme, dass hier der innere Teil schlitten 461 bezüglich des Objektivschlitten; 460 in zwei Dimensionen beweglich ist.Wenn beispielsweise der Objektivschlitten 460 sich in der Richtung M bewegt, dann verschiebt sich der Teilschlitten 461 in der Richtung K wie oben beschrieben. Er bewegt sich jedoch auch in der Richtung Q unter dem Einfluss der Stellkurve 463 des nunmehr doppelt gekrümmten Objcktivstellers 441.Die Bewegungsmöglichkeit des Objektivs 412 in drei Dimensionen ist notwendig,wenn bei der Projektion einer Vorlage eine Bezugsecke eingehalten werden soll. Das System arbeitet mit ganzseitiger Belichtung bzw. Projektion mit stufenloser Einstellung des Abbildungsmassstabes. Die Begrenzungen des Bildberciches in der Bildebene bleiben dabei praktisch erhalten. In diesem Falle bewegt sich das Zentrum des Belichtungsbereiches sowohl in der X-Richtung als auch in der Y-Richtung,

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wie oben mit llilfe der Fig. 2a erklärt wurde. Es ist zu beachten, dass bei dem Abtastsystem der Fig.2a nur eine Abtastlinie besteht, weshalb der Mittelpunkt dieser Linie nur in der X-Richtiing verschoben wird, während in der Fig. 12 a das Zentrum der Belichtung fläche nur in der Y-Richtung verschoben wird, weil hier die Vorlagen nach einer Bezugskante ausgerichtet wurden,deren Mittelpunkt gleich bleibt.

Xm Betrieb des Gerätes wird eine Vorlage auf die Glasplatte 405 (Fig.14) gelegt und die Bedienungskraft betätigt einen nicht dargestellten Schalter, um die Einstellmarken (vgl. Fig.5) so zu bewegen, dass sie auf der Vorlagenbühne den erwünschten Kopierbereich gerade eingrenzen, niese Einstelltnarken werden durch den Stellmotor 449 und die zugehörigen Einstellmittel bewegt. Gleichzeitig verstellt der Motor 449 stufenlos die Stellung des Objektivs 412 mit Hilfe des Massstabstellers 442. Weiterhin erfolgen zwangsläufig die Verschiebungen in den Richtungen L₁K und P,Q wie oben mittels der Fign.15 und 16 näher erläutert. Alle diese stufenlos erfolgenden Einstellungen dienen dazu, die Begrenzungen des Bildes in der Bildebene unabhängig vom gewählten Abbildungsmassstab konstant zu halten.

Weiterhin verstellt der Stellmotor 449 den verschiebbaren Spiegel 411 stufenlos, um den notwendigen Ausgleich der konjugierten Gesamtlänge für die Scharfeinstellung des auf den Photolciter projizierten Bildes

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unabhängig vom gewählten Abbildungsmnssstab zu bewirken.

Die Grundgedanken der Erfindung können auch auf andere Systeme angewendet werden. Die beschriebenen Ausführungsbeispiele beziehen sich auf Geräte mit feststehender Objcklcbene und feststehender Einstellebene, in welche die Bildebene durch die Anwendung von Spiegeln mit entsprechender Faltung des Strahlenganges gebracht wird. ü'.k-r es wird ein Objektiv _mit variabler Brennweite verwendet. Man kann jedoch die gleichen Grundprinzipien auch anwenden, wenn man beispielsweise die Objektebene verschiebbar gestaltet, um die konjugierte Gesamtlänge auszugleichen. Für die stufenlose Einstellung kann man dann Kurvenführungen verwenden oder eine Führungsspindel mit variabler Steigung.

Auch wird in den Ausführungsbeispielen eine optische Abtastung verwendet,wobei bewegliche Spiegel eine Lichtspur längs der Vorlage wandern lassen. Man kann jedoch stattdessen auch eine bewegbare Vorlagenbühne vorsehen, welche an einer ortsfesten Lichtspur ähnlich dem System nach der Fig. 2a vorbei bewegt wird. Man braucht nur die Antriebskabel mit einem Vorlagenwagen zu verbinden, und den Spiegel 46 ortsfest anzuordnen. Alle übrigen Bauteile der Einrichtung würden praktisch die gleichen bleiben mit der Ausnahme der Scharfeinstellung. Jetzt könnte man stattdessen durch Verschieben die Spiegel 47 und

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48 für die Anpassung der konjugierten Gesamtlänge verwenden. Jedoch auch diese Acnderung der Einrichtung ist unnötig, wenn man ein Objektiv mit variabler Brennweite verwendet.

Bei den Ausführungsbeispielen, die mit ganzseitiger Projektion der Vorlage in die Bildebene arbeiten, kann ebenfalls ein Objektiv mit variabler Brennweite verwendet werden. Die Einstellung des Abbildungsmassstabes kann dann am Zoom-Objektiv selbst erfolgen, so dass der die Verschiebung längs der optischen Achse bewirkende MassstabsLeι ler 442 nicht mehr benötigt wird. Auch das Zoom-Objektiv muss jedoch die Möglichkeit zur stufenlosen Verschiebung in den Richtungen L K aufweisen, wenn eine Bezugskante eingehalten werden soll, oder die beiden Verschiebungsmöglichkeiten in den Richtungen L K und den Richtungen P Q, wenn zwei Bezugskanten, d.h. eine Bezugsecke beibehalten werden soll. In diesem Falle müssten die Gleise 455 und 456 schräg zur optischen Achse verlaufen und in der Richtung L K einen Winkel bilden. Die Stellkurve nach der Art des Objektivstellers 441 müsste durch eine solche nach der Art des Massstabstelleig 442 ersetzt werden, welche durch den Stellmotor 449 angetrieben wird, um das Objektiv längs der Gleise zu verschieben. Die Verschiebung ist selbstverständlich eine reine Translation, so dass die optische Achse des Objektivs nur parallel zu sich selbst verschoben wird. Wenn eine zusätzliche Verschiebung In der anderen Richtung P Q erforderlich ist, dann müssen entsprechende zusätzliche Stelleinrichtungen vorgesehen werden.

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Claims (20)

PAT E NTANS P RUEC H E

1. Stufenlos einstellbares optisches System für Kopiergeräte, zum streifenweisen oder ganzseitigen Projizieren von verschiedenformatigen Originalvorlagen in praktisch den gleichen Bildbereich eines Zwischenbildträgers unter Beibehaltung mindestens einer ortsfesten Bezugskante in Objektebene und Bildebene, dadurch gekennzeichnet, dass das Objektiv (17,9,412) zum Ausführen einer Translationsbewegung sowohl in Richtung (M-N) der optischen Achse als auch quer (L-K, P-Q) zu dieser Richtung verschiebbar angeordnet ist, und dass zum Ausgleich der konjugierten Gesamtlänge für die Scharfeinstellung im Lichtweg mindestens ein parallel verschiebbarer Spiegel (47,411) vorgesehen ist.

2. System nach Anspruch 1 mit einer optischen Abtasteinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung (15) für die streifenweise Abbildung (29,45) einer Vorlage (20,21) mit beliebigen, zwischen zwei Grenzwerten liegenden Abmessungen in einer stationären Objektebene durch synchrone Projektion auf einen bewegten Zwischenbildträger (13) in einer stationären Einstollebene in einen Bildbereich mit gleichbleibenden Abmessungen vorgesehen ist, dass eine Optik-Antriebseinrichtung (12) vorhanden ist, welche die genannte

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Abtasteinrichtung (1.5) mit einer auf die gleichbleibende Bewegung des Zwischenbildträgers entsprechend dem gewählten Abbildungsmassstab abgestimmten Abtastgeschwindigkeit über den der Grosse der Vorlage entsprechenden Abtastweg anzutreiben in der Lage ist, und dass ein Optik-Einstellsystem (16) vorgesehen ist, das die stufenlose Einstellung (89) des Objektives (17,9), die stufenlose Einstellung (90,71) der konjugierten Gesamtlänge (TCL) von Objektweitc und Bildweite, die stufenlose Einstellung (86,130,80) der Vorderkante der Vorlage auf die Vorderkante des Bildbereiches und die stufenlose Einstellung (86,81,74) von Abtastgeschwindigkeit und Abtastweg ermöglicht, wobei alle Einstelleinrichtungen (86,89,90) miteinander verkoppelt (88) und gemeinsam (87) verstellbar sind.

3. System nach Anspru d\ 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Massstabsteller (89) mit einer Kurvenführung vorgesehen ist, der das Objektiv (9) einstellt.

4. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Objektiv (9) auf einem in Richtung der optischen Achse (M) verschiebbaren Objektivschlitten (110) angeordnet ist, der über mechanische Stellglieder (115, 116,111,112,200) durch den Massstabsteller (89) einstellbar ist.

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5. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass im Kopiergerät ein Zoom-Objektiv mit variabler Brennweite vorgesehen ist, das über mechanische Stellglieder durch den Massstabsteller (89) einstellbar ist.

6. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass cine Vorrichtung vorgesehen ist, um während der optischen Abtastung die konjugierte Gesamtlänge des Strahlenganges konstant zu halten.

7. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Ahtastwagen (60) vorgesehen ist, der eine Lichtquelle (4Θ) mit Reflektor (41) und einen dichroitischen Spiegel (A4) trägt, welcher aus dem sichtbaren Strahlungsanteil eine wandernde Lichtspur (45) quer zur Bewegungsrichtung auf die auf der Glasplatte (5Ö) efner Vorlagenbühne liegende, zu kopierende Vorlage (20,21) wirft, dass der genannte erste AbCastwagen (60) ferner einen ersten Spiegel (46) trägt, welcher das von der Vorlage reflektierte Licht in die Bewegungsrichtung des Wagens umlenkt, dass ein zweiter in gleicher Richtung laufender Abtastwagen (61) vorgesehen ist, der einen zweiten (47) und ^:einen dritten (48) Spiegel trägt, welche die Lichtstrahlung parallel zur Bewegungsrichtung der beiden Wagen um 180 umlenken und in ein Projektionsobjektiv (9) richten, und dass mindestens ein fester Spiegel (49) im Kopiergerät vorgesehen ist, der das vom Objektiv kommende Licht auf den bewegten

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Zwischenbildträger (13) richtet.

8.. System nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Abtastwagen (61) auf einem Ausleger (66) eine über zwei Rollen (68,68A) geführte Kabelschleife (67) trägt, deren einer Strang an einen Fixpunkt (71) im Kopiergerät gelegt ist, und an deren anderen Strang der erste Abtastwagen (60) angeklemmt ist, das Ganze derart, dass während der Abtastbewegung der erste Abtastwagen (60) mit der doppelten Geschwindigkeit des zweiten Abtastwagens (61) geführt wird, so dass die Länge des Strahlengangs von der Objektebene (50) zum Objektiv (9) und damit auch die konjugierte Gesamtlänge (TCL) während der Abtastbewegung konstant gehalten wird.

9. System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Fixpunkt (71) für einen Strang der Kabelschleife (67) einstellbar gestaltet ist, damit für jeden gewählten Abbildungsmassstab der Wert der zugehörigen konjugierten Gesamtlänge einstellbar ist.

10. System nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schärfes te Her (90) mit einer Kurvenführung vorgesehen ist, der den Fixpunkt (71) der Kabclschleife (67) verschiebt, um die konjugierte Gesamtlänge auf den zum gewählten Abbildungsmassstab gehörigen speziellen Wert einzustellen.

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11. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein durch mindestens eine Führungsspindel (86) einstellbares Stellglied (81) vorgesehen ist, mit dem der Optik-Antrieb (12) bezüglich der Geschwindigkeit der Abtastbewegung, der Länge des Abtastweges und der Justierung des Abtastbeginns einstellbar ist.

12. System nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptmotor (10) des Kopiergerätes über eine Kraftübertragung (11) mit der Optik-Antriebseinrichtung in Verbindung steht, wobei eine über eine Welle (85) angetriebene Nockenscheibe (84) mittels eines Nockenfolgehebels (83) einen Antriebshebel (72) zyklisch hin- und und herschwenkt, der periodisch einen horizontal geführten Antriebswagen (74) verstellt, welcher über Zugbänder (64, 65) gegen die Vorspannkraft einer Zugfeder (75) den zweiten Abtastwagen (61) antreibt.

13. System nach einem der Ansprüche 6 bis 8 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der durch den Antriebshebel (72) horizontal verschiebbare Antriebswagen (74) sich innerhalb des Stellgliedes (81) befindet, und dass durch eine Verstellung des Stellgliedes (81) in vertikaler Richtung mittels einer Führungsspindel (86) die wirksame Hebellänge des Antriebshebels (72) bezüglich des Antriebswagens (74) einstellbar ist.

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14. System nach einem der Ansprüche 6 bis 8, 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die mit dem zweiten Abtastwagen (61) verbundenen Zugbänder (64, 65) über an den beiden Enden des Antriebswagens (74) angebrachte Rollen (74A, 74b) geführt sind, und dass die genannten Zugbänder (64, 65) durch einen Fixpunkt (80) mit dem Stellglied (81) verbunden sind.

15. System nach einem der Ansprüche 6 bis 8 oder 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Fixpunkt (80) der Zugbänder (64, 65) am Stellglied (81) einstellbar gestaltet ist, und dass ein Kantensteller (130) vorgesehen ist, dessen Kurvenführung bei der vertikalen Verstellung des Stellgliedes (81) über einen Nockenfolgehebel (154) den genannten Fixpunkt (80) der Zugbänder (64, 65) durch Verschieben so einstellt, dass zu Beginn der Abtastbewegung die Abtastwagen (60, 61) in eine Startposition gefahren sind, dass bei jedem gewählten Abbildungssmasstab das Bild der in der Bezugskante der Glasplatte (50) der Vorlagenbühne liegenden Vorderkante der zu kopierenden Vorlage auf die Vorderkante des Bildbereiches des Zwischenbildträger (13) fällt.

16. System nach einem der Ansprüche 6 bis 8 oder 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass für jeden gewählten Abbildungsmassstab der Zeitpuntk (t..) für den Beginn der linearen Abtastbewegung (120, 121) bezüglich der Bewegung des Zwischenbildträgers (13) der gleiche ist.

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17. System nach Anspruch 1 für ganzseitige Pi'ojcktion, dadurch gekennzeichnet, dass zur Belichtung der zu kopierenden Vorlage unterhalb der Glasplatte (405) der Vorlagenbühne Blitzlampen (406,407) vorgesehen sind, und dass ein erster ortsfester Spiegel (410) das von der Vorlage reflektierte Licht durch ein Objektiv (412) hindurch über einen zweiten parallel verschiebbaren Spiegel (411) auf den ebenen Bildbereich eines umlaufenden photoleitenden Bandes (402) wirft.

18. System nach Anspruch 2 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Objektiv (9,412) in einem inneren Teilschlitten (138,461) untergebracht ist, der seinerseits in mindestens einer Dimension (L,K) quer verschiebbar in einem Objektivschlitten (110,460) angeordnet ist, der wiederum längs Gleisen (455,456) verschiebbar ist.

19. System nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Teilschlitten (461) in einer weiteren Dimension (P ,Q) quer zur optischen Achse verschiebbar im Objektivschlitten (460) angeordnet ist.

20. System nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass Kurvenführungen (131,441,463) vorgesehen sind, die eine gemeinsame stufenlose Verstellung aller Teilverschiebungen (MN,LK,PQ) gewährleisten.

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