DE3016761C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einstelleinrichtung für ein optisches System entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Derartige Einstelleinrichtungen finden in fotografischen Ge­ räten wie Kameras, Vergrößerungsapparaten und Kopiergeräten Verwendung. Übliche Einstelleinrichtungen enthalten einen Träger, an dem ein oder mehrere optische Elemente angeordnet sind, der manuell oder durch einen Motor bewegt werden kann. Bei Verwen­ dung derartiger Einstelleinrichtungen an Kopiergeräten für große Kopien von großen Originalen A0, A1 oder A2 bestehen jedoch Schwierigkeiten, weil dann sehr schwere Objektive und Spiegel mit robusten Einstelleinrichtungen erforderlich sind. Wenn derartige optische Systeme durch einen Motor bewegt werden, sind besondere Maßnahmen zum Absorbieren starker Stöße und zur Aufnahme der Trägheit des Motors erforderlich, wodurch die Ein­ stellgenauigkeit beeinträchtigt wird. Ferner erfordert ein An­ trieb durch einen Motor verhältnismäßig aufwendige Vorkehrungen, wenn schwere Systeme eine Auswahl zwischen mehr als zwei Reproduktionsverhältnissen ermöglichen sollen. In derartigen Fällen muß es nämlich möglich sein, mindestens eine Zwischen­ lage genau und reproduzierbar zwischen zwei Extremlagen einzu­ stellen.

Es ist bereits eine Einstelleinrichtung der eingangs genannten Art bekannt (DE-OS 20 27 050), die eine pneumatische Antriebs­ einrichtung mit einer Kolben-Zylindereinheit zum Bewegen des Trägers entlang der optischen Achse enthält, um unterschiedliche Reproduktionsverhältnisse einstellen zu können. Zu diesem Zweck ist ein verhältnismäßig kompliziertes Positionierungssystem mit drei Anschlagelementen erforderlich. Das eine Anschlag­ element muß in beziehungsweise aus der Anschlaglage bewegt werden. Zur Erfassung, daß die Anschlaglage des Trägers erreicht oder nahezu erreicht ist, sind eine Anzahl von Schaltern erforder­ lich, um die Druckluftzufuhr geeignet umschalten zu können. Wenn einer der Schalter ausfällt, kann die Einrichtung beschädigt werden, weil der sich in einer Zwischenlage befindliche Kolben zum Ende der Hubstrecke angetrieben wird, wobei ein Anschlag gegen ein Anschlagelement an dem Objektivträger erfolgt. Dadurch kann eine erhebliche Beschädigung verursacht werden, insbesondere wenn der Anschlag und der Kolben nicht entlang einer Linie durch die Achse des Kolbens fluchtend angeordnet sind.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Einstelleinrichtung dieser Art derart zu verbessern, daß mit Hilfe einer möglichst einfachen Konstruktion der Störanfälligkeit beim Betrieb des optischen Systems verringert werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst. Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Einstelleinrichtung ist Gegenstand des Patentanspruchs 2.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung im Vergleich zu der erwähnten bekannten Einstelleinrichtung ist deshalb darin zu sehen, daß Schalter zum Erfassen des Erreichens der Anschlaglage nicht erforderlich sind, bei deren Ausfall Beschädigungen verursacht werden können.

Durch die Verwendung eines gedämpften Zylinders kann in einfacher Weise das Auftreten unerwünschter Stöße verhindert werden, weil bei einem derartigen Zylinder ein Gegendruck aufgebaut wird, durch den der Kolben am Ende jedes Hubes abgebremst wird. Im Handel sind neben ungedämpften Zylindern gedämpfte Zylinder verfügbar. Ein pneumatisches Zylinder mit vier Einstellagen wird dadurch ge­ bildet, daß zwei Zylinder mit ihrer Rückseite aneinander an­ grenzend angeordnet werden. Wenn die Hubstrecke der beiden Zylin­ der des pneumatischen Zylinders mit vier Einstellagen ungleich sind, können vier Einstellagen erzielt werden. Ein Unterschied in der Länge der Hubstrecken kann mit einem symmetrischen und auch mit einem asymmetrischen Zylinder für vier Einstellagen er­ zielt werden. Bei einem symmetrischen Zylinder wird die Hub­ strecke des Zylinders durch Anschläge verkürzt, die zur Erzielung unterschiedlicher Hubstrecken an den Kolbenstangen angeordnet werden. Derartige Anschläge ermöglichen auch die Anpassung der Hubstrecke beider Zylinder an die Brennweite des in dem System verwandten Objektivs. Dies ist von Bedeutung für eine Kompensation von Toleranzen hinsichtlich der Brennweiten einer Anzahl sonst gleicher Objektive.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Objektivträger mit einem Objektivhalter versehen, der in einer Ebene senkrecht zur der optischen Achse beweglich ist. Ein derarti­ ger Objektivträger ermöglicht, daß ein Objektiv in einer Richtung senkrecht zu der optischen Achse bewegt wird, damit bei unter­ schiedlichen Reproduktionsverhältnissen bestimmte Grenzlagen für das Original und die projizierte Abbildung beibehalten werden können. Zu diesem Zweck ist der Objektivhalter mit einem Abgriff versehen, der in Berührung mit einer ortsfesten Steuerkurve steht. Wenn das Objektiv mit einem Einstellring versehen ist, besteht ferner die Möglichkeit gleichzeitig mit der Bewegung des Objektivs senkrecht zu der optischen Achse einen Teil des Objektivs relativ zu den anderen Teilen zu bewegen. In diesem Falle wird ein Seil um den Einstellring gewickelt, dessen Enden mit dem Träger ver­ bunden werden. Eine Bewegung des Objektivs verursacht dann eine Drehung des Einstellrings, so daß es dann beispielsweise möglich ist, eine Blende entsprechend dem ausgewählten Reproduktionsver­ hältnis einzustellen, oder einen Teil des Objektivs zur opti­ malen Anpassung des korrigierten Zustands des Objektivs an das gewählte Reproduktionsverhältnis zu bewegen.

Die an dem Träger angeordneten optischen Elemente können auch andere Elemente als ein Objektiv sein, beispielsweise ein oder mehrere Spiegel. Bei Anwendung der Einrichtung auf ein Kopierge­ rät mit einem bestimmten Abstand zwischen der Objektebene und der Bildebene wird vorzugsweise sowohl für den Objektivträger als auch für den Spiegelträger ein pneumatischer Zylinder mit vier Einstellagen verwandt.

Anhand der Zeichnung soll die Erfindung beispielsweise näher er­ läutert werden. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Einstelleinrichtung gemäß der Erfindung; und

Fig. 2 eine schematische Ansicht des pneumatischen Zylinders in Fig. 1, in Verbindung mit einer Darstellung der möglichen Einstellagen des mit dem Zylinder verbundenen Objektiv­ trägers.

Die Einstelleinrichtung in Fig. 1 enthält einen Rahmen, der aus einer horizontal angeordneten rechteckförmigen Rahmenplatte 1 be­ steht, an deren gegenüberliegenden Seiten vertikale Wände 2, 3 vor­ gesehen sind. In der Nähe der beiden anderen Seiten der Rahmen­ platte sind parallel zu den Seitenkanten horizontale Führungs­ stangen 4, 5 zwischen den vertikalen Wänden befestigt. Ein Spie­ gelträger 6 ist derart an den Führungsstangen befestigt, daß er entlang diesen Stangen beweglich ist. Der Spiegelträger ist an der einen Stange durch Kugellager 7 und an der anderen mittels axialer Lagerbuchsen 8 befestigt. Ein Objektivträger 9 besteht in der Hauptsache aus einer Platte, die parallel zu den vertika­ len Wänden 2, 3 angeordnet ist. Der Objektivträger ist ebenfalls an den Führungsstangen mittels Kugellagern 10 beziehungsweise einer axialen Lagerbuchse 11 befestigt. Deshalb ist der Objektiv­ träger parallel zu sich entlang den Führungsstangen verschiebbar.

Ein pneumatischer Zylinder 12 mit vier Einstellagen ist zwischen der vertikalen Wand 3 und dem Spiegelträger 6 befestigt. Ein weiterer pneumatischer Zylinder 13 mit vier Einstellagen ist zwischen der vertikalen Wand 2 und dem Objektivträger 9 befestigt. Die pneumatischen Zylinder ermöglichen eine Bewegung des Objektiv­ trägers und des Spiegelträgers zu und weg voneinander, wie später näher erläutert werden soll, um diese in drei Lagen entsprechend drei Reproduktionsverhältnissen anzuordnen.

Zwei übereinander angeordnete horizontale Stangen 14, 15 sind an dem Objektivträger 9 befestigt. Die untere Stange 14 ist starr an dem Objektivträger 9 befestigt. Die obere Stange 4 ist derart mit Hilfe von zwei axialen Lagerbuchsen an dem Objektivträger 9 be­ festigt, daß dieser in Richtung seiner Länge beweglich ist. Ein Objektivhalter 16 mit einem Objektiv ist zwischen den Stangen 14 und 15 angeordnet. Dieser Objektivhalter ist in Hublagern auf der unteren Stange 14 abgestützt und starr mit der Stange 15 verbun­ den. Deshalb kann sich der Objektivhalter 16 zusammen mit der Stange 15 in einer horizontalen Richtung bewegen, die senkrecht zu der Bewegungsrichtung des Objektivträgers 9 verläuft.

Zwischen dem Objektivhalter 16 und dem Objektivträger 13 ist eine Feder 17 angeordnet, welche den Objektivhalter so weit wie mög­ lich nach einer Seite zieht (in Fig. 1 nach rechts). Auf der­ selben Seite ist eine horizontale Kurvenscheibe 18 neben dem Objektivträger an der vertikalen Wand 3 befestigt. Die Stange 15 des Objektivhalters 16 dient als Abgriff, ist zu diesem Zweck in einem Kugellager angeordnet und wird durch die Wirkung der Feder 17 gegen die Steuerkurve 19 der Kurvenscheibe 18 angedrückt. Die Steuerkurve 19 weist drei Stufen auf, die gut abgerundet inein­ ander übergehen. Deshalb können in Abhängigkeit von der Lage des Objektivträgers 9, der Stange 15 und damit des Objektivhalters 16 drei Lagen beibehalten werden. Um eine allmähliche stoßfreie Be­ wegung des Objektivhalters zu erzielen, und um Beschleunigungen und Verzögerungen auf ein Minimum zu reduzieren, ist eine all­ mähliche Abrundung zwischen den Stufen der Steuerkurve 19 vor­ gesehen.

Ein Seil 20 ist mehrfach um einen Einstellring des Objektivs herumgewickelt. Die beiden Enden des Seils sind an beiden Seiten des Objektivs mit dem Objektivträger 9 verbunden. Damit erfährt der Einstellring eine Drehbewegung nach links oder rechts, was von der Bewegungsrichtung des Objektivhalters und des Objektivs entlang dem Objektivträger abhängt. Um ein Abgleiten des Seils zu vermeiden, ist es starr an dem Einstellring befestigt. Eine Drehung des Einstellrings bewirkt, daß die vordere Linsengruppe bewegt wird, um den korrigierten Zustand des Objektivs optimal an jedes Reproduktionsverhältnis anzupassen. Durch Auswahl eines anderen Niveaus der Befestigungsstellen an dem Objektivträger kann das Ausmaß der Drehung des Einstellrings während einer bestimmten Bewegung des Objektivträgers etwas geändert beziehungsweise genau eingestellt werden. Bei abgewandelten Ausführungsformen kann die Drehung des Rings mit Hilfe eines kleinen Bands oder einer Zahn­ stange bewirkt werden, welche Einrichtung ebenfalls in einer aus­ gewählten Höhe an dem Objektivträger befestigt werden kann.

In dem Spiegelträger 6 sind zwei zueinander senkrecht angeordnete Spiegel 21, 22 vorgesehen. Der Spiegel 22 weist mit einem Winkel von 45° zu der Rahmenplatte 1 nach unten und erstreckt sich durch diese Platte durch eine große rechteckförmige Öffnung in der Rahmenplatte. Der Spiegel 21 weist mit einem Winkel von 45° zu der Rahmenplatte 1 nach oben und ist in der Hauptsache über der Rahmenplatte angeordnet. Von einer Objektebene 23 (schematisch in Fig. 2 dargestellt) austretendes Licht gelangt entlang der Bodenseite der Rahmenplatte 1 auf den Spiegel 22, wird dort zu dem Spiegel 21 in einer Richtung senkrecht zu der Richtung des Einfalls reflektiert und dann durch diesen Spiegel zu dem Objek­ tiv in einer Richtung reflektiert, die entgegengesetzt der Rich­ tung des ursprünglichen Lichtbündels ist. Das Lichtbündel von dem Objektiv tritt aus der Einrichtung in Fig. 1 durch rechteckförmi­ ge Öffnungen in dem Objektivträger 9 und der vertikalen Rahmen­ platte 3 aus, und wird über einen Hilfsspiegel 24 auf eine foto­ leitende Oberfläche 25 (in Fig. 1 nicht dargestellt) projiziert.

Fig. 2 zeigt die drei Lagen des Objektivträgers 9 mit dem Objek­ tivhalter 16 und dem Objektiv, sowie die entsprechenden Lagen der Spiegel 21, 22 für drei Reproduktionsverhältnisse. Die Lage A (in ausgezogenen Linien) entspricht dem Reproduktionsverhältnis 0,5 und die Lagen B und C (in gestrichelten Linien) entsprechen dem Reproduktionsverhältnis 0,7 beziehungsweise 1. Diese Lagen werden mit Hilfe von zwei pneumatischen Zylindern mit vier Ein­ stellagen eingestellt, von welchen Zylindern in Fig. 2 nur der­ jenige des Objektivträgers 9 dargestellt ist. Der Zylinder 13 zur Einstellung des Objektivträgers enthält zwei Zylinder, die mit ihrer Rückseite aneinander angrenzend angeordnet sind, so daß je eine Kolbenstange 26, 27 von den beiden gegenüberliegenden Seiten vorragt. Die beiden Zylinder arbeiten unabhängig und sind mit jeweils zwei Nippeln 28, 29 und 30, 31 für den Anschluß an eine Druckluftleitung versehen. Der Objektivträger befindet sich in der Lage A, wenn die beiden Kolbenstangen vollständig herausge­ schoben sind. Der Abstand zwischen den Befestigungsstellen der Kolbenstangen und damit die Anordnung des Objektivs in der Lage A kann genau mit Hilfe von Einstellmuttern 32, 33 einjustiert werden, mit welchen der Objektivträger 9 an der Kolbenstange 26 befestigt ist. Wahlweise kann die Einjustierung mit Hilfe von Einstellmuttern an dem äußeren Ende der anderen Kolbenstange 27 erfolgen. Wenn Druckluft dem Nippel 29 zugeführt und Luft aus dem Nippel 28 abgeleitet wird, wird die Kolbenstange 27 einge­ zogen und der Objektivträger 9 wird in die Lage B bewegt. Die genaue Anordnung in der Lage B wird mit Hilfe einer Einstell­ mutter 34 an dem betreffenden Zylinder einjustiert. Wenn Druck­ luft dem Nippel 30 zugeführt und Luft aus dem Nippel 31 abge­ leitet wird, wird der Objektivträger in die Lage C in derselben Weise bewegt, so daß dann die Kolbenstange 26 ebenfalls einge­ zogen wird. Die genaue Anordnung in der Lage C wird durch eine Einstellmutter 35 an diesem Zylinder einjustiert. Der Objektiv­ träger gelangt in die Lage A zurück, wenn Druckluft den beiden anderen Nippeln 28, 31 des Zylinders zugeführt und Luft durch die Nippel 29, 30 austritt.

Die drei entsprechenden Lagen des Spiegelträgers 6 mit den Spie­ geln 21, 22 werden in analoger Weise mit Hilfe des in Fig. 2 nicht dargestellten pneumatischen Zylinders 12 mit vier Einstellagen einjustiert.

Außer den beschriebenen Elementen können auch andere Elemente pneumatisch bewegt werden. Beispielsweise bei Verwendung eines Systems mit einer Schlitzbelichtung, bei dem das Original und das fotoleitende Element streifenförmig belichtet werden, wird eine Schlitzblende 36 verwandt, um die Objektebene oder Bildebene ab­ zuschließen. Wenn es in einem derartigen Fall erwünscht ist, eine konstante Belichtungsintensität beizubehalten, kann die Schlitz­ breite bei Auswahl eines kleineren Reproduktionsverhältnisses ver­ ringert werden. Der Schlitz kann auf der einen Seite verengt werden, indem eine Platte entlang einem Teil des Schlitzes vorge­ schoben wird. Eine zweite und gewünschtenfalls eine dritte Blende 37, 38 mit einer geringeren Schlitzbreite kann über der bereits vorgesehenen Blende angeordnet werden.

Durch eine pneumatische Bewegung werden auch Stöße in diesem Fall vermieden, obwohl in Kopiergeräten zum Kopieren großer Originale die Einrichtungen eine beträchtliche Länge und ein beträchtliches Gewicht aufweisen, selbst wenn eine leichte Konstruktion mit einem Aluminiumrahmen vorgesehen wird, der mit einer dünnen geschlitzten Verkleidung abgedeckt wird.

Wesentliche Merkmale der Erfindung sind deshalb bei einer Einstell­ einrichtung für ein optisches System mit einem Träger für einen oder mehrere optische Elemente, welcher Träger entlang der opti­ schen Achse zur Einstellung unterschiedlicher Reproduktionsver­ hältnisse beweglich ist, darin zu sehen, daß mindestens ein ge­ dämpfter pneumatischer Zylinder mit vier Einstellagen zur Auswahl einer von drei Einstellungen vorgesehen ist, wobei jede Einstellung ohne Beeinflussung der anderen möglichen Einstellungen einjustier­ bar ist.

Claims (4)

1. Einstelleinrichtung für ein optisches System mit einem Rahmen, mit mindestens einem Träger für einen oder mehrere optische Elemente, welcher Träger entlang einer optischen Achse beweglich ist, um unterschiedliche Reproduktions­ verhältnisse einzustellen, sowie mit einer eine Kolben- Zylindereinheit enthaltenden pneumatischen Antriebsein­ richtung zum Bewegen des Trägers entlang der optischen Achse, dadurch gekennzeichnet, daß zwei unabhängig von­ einander betätigbare gedämpfte Kolben-Zylindereinheiten (12; 13) mit jeweils zwei Einstellagen vorgesehen sind, deren Zylinder mit ihrer Rückseite aneinander angrenzend angeordnet sind, wobei eine der in entgegengesetzter Richtung vorragenden Kolbenstangen (26, 27) an dem Rahmen (2; 3) und die andere an dem Träger (6; 9) befestigt ist.

2. Einstelleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (9) mit einem Objektivhalter (16) versehen ist, der in einer Ebene senkrecht zu der optischen Achse beweglich und mit einem Abgriff (15) versehen ist, der in Berührung mit einer ortsfesten Steuerkurve (19) steht, um eine bestimmte Bewegung des Objektivhalters senkrecht zu der optischen Achse bei einer Bewegung des Trägers (9) entlang dieser Achse zu verursachen.

3. Einstelleinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Objektivhalter (16) ein Objektiv mit einem Einstell­ ring zum Bewegen eines Teils des Objektivs trägt, und daß ein Seil (20) um den Einstellring gewickelt ist, dessen Enden an dem Träger (9) befestigt sind, so daß eine Be­ wegung des Objektivs gleichzeitig eine Bewegung des beweg­ lichen Teils des Objektivs verursacht.

4. Einstelleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger ein Spiegelträger (6) ist.