DE3509216A1

DE3509216A1 - Fokus-positions-einstellvorrichtung fuer ein kleines kopiergeraet mit veraenderbarer vergroesserung mit zoom-objektiv

Info

Publication number: DE3509216A1
Application number: DE19853509216
Authority: DE
Inventors: Yasunori Tokio/Tokyo Arai
Original assignee: Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 1984-04-16
Filing date: 1985-03-14
Publication date: 1985-10-17
Also published as: DE3509216C2; GB2160668B; GB8506526D0; GB2160668A; US4618253A; JPS60218636A

Description

PATENT- UND RECHTSANWÄLTE W V V V *τ V

PATENTANWÄLTE D1PL.-1NQ. W. EITLE . DR. RER. NAT. K. HOFFMANN · DIPL.-ING. W. LEHN DIPL.-IN0. K. FOCHSLE . DR. RER. NAT. B. HANSEN · DR. RER. NAT. H.-A. BRAUNS . DIPL.-ING. K. GÖRG DIPL.-ING. K. KOHLMANN · RECHTSANWALT A. NETTE

- 3 - 41 677 q/sm

Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki laisha Tokyo / Japan

Fokus-Positions-Einstellvorrichtung für ein kleines Kopiergerät mit veränderbarer Vergrößerung mit Zoom-Objektiv

Die vorliegende Erfindung betrifft ein kleines Kopiergerät mit veränderbarer Vergrößerung und verwendet ein Zoom-Objektiv zur Vergrößerungsveränderung. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Einstellung der Fokusposition des Zoom-Objektives während des Zusammenbaus.

Bisher wurden Kopiergeräte getrennt miniaturisiert und mit einer Vergrößerungsveränderungsfunktion versehen. Jedoch ist bisher keine voll akzeptierbare Kopiervorrichtung mit kleiner variabler Vergrößerung bekannt geworden. Ein Kopiergerät, welches eine Faserobjektivgruppierung (array) verwendet, kann das Erfordernis für die Miniaturisierung zufriedenstellen. Jedoch ist es schwierig, es mit einer Vergrößerungsveränderungsfunktion zu versehen. Andererseits ist es schwierig, daß Gerät zu miniaturisieren und die Konstruktion eines konventionellen Kopiergerätes mit einem optischen System mit Vergrößerungsveränderung zu vereinfachen, welches ein

Fixfokusobjektiv verwendet, und zwar aufgrund des Erfordernisses und Bedarfs eines Mechanismus zur Korrektur des Ab-Standes zwischen dem Objekt und dem Bild während der Vergrößerungsveränderung.

Fig. 1 zeigt die Anordnung eines Kopiergerätes mit eine kleinen variablen Vergrößerung, welches das vorerwähnte Fixfolusobjektiv verwendet. In diesem System ist zur Miniaturisierung des Systems eine Originalhaltebühne oder -Auflage 11, die aus einer Glasplatte hergestellt ist, so ausgestaltet, daß sie

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parallel zur Ebene ihrer Oberfläche, auf der ein Original O angeordnet ist, bewegbar ist. Wenn die Originalhalteauflage 11 bewegt wird, wird das Original O auf der Auflage 1 1 durch eine Beleuchtungslampeneinheit 12 beleuchtet, wonach als Ergebnis das Schlitzbild des Originales O auf einer photoempfindlichen Trommel 17 durch Spiegel 13, 14a und 14b, ein Fixfokusobjektiv 15 und einen Spiegel 16 gebildet wird.

In dem Kopiergerät wird die Vergrößerung nach einem Verfahren verändert, in dem das Fixfokusobjektiv in eine Position bewegt wird, die einer gewünschten Vergrößerung entspricht (dargestellt durch gestrichelte Linien in Fig. 1). Die Spiegel 14a und 14b werden in Positionen bewegt (ebenfalls durch gestrichelte Linien dargestellt) in Verbindung mit der Veränderung des Abstandes zwischen dem Objekt und dem Bild aufgrund der Bewegung des Fixfokusobjektives 15.

Der Bewegungssteuermechanismus der für die Bewegung des Fixfokusobjektives 15 und der Spiegel 14a und 14b in der oben beschriebenen Weise benötigt wird, ist unvermeidbar kompliziert und schwierig herstellbar hinsichtlich des Aufbaues, welcher die Miniaturisierung des Kopiergerätes beschränkt.

Auf der anderen Seite kann ein Kopiergerät mit einer veränderbaren Vergrößerung, welches ein Zoom-Objektivsystem verwendet, einfach in der Konstruktion ausgebil-0 det werden, weil der Abstand zwischen Objekt und Bild konstant gehalten werden kann, und zwar aufgrund der Verwendung des Zoom-Objektives. Ein Beispiel eines solchen Kopiergerätes, welches in Fig. 2 gezeigt ist, umfaßt Spiegel 18 und 19, die unterhalb der Originalhalteauflage 11 vorgesehen sind. Der Spiegel 18 wirkt und dient zum Re-

flektieren des Spaltbildes eines Originales O, welches durch eine Beleuchtungslampeneinheit 12 beleuchtet wird längs eines Pfades parallel zur Ebene der Auflage 11. Der Spiegel 19 wird verwendet, um das Schlitzbild auf eine Trommel 18 zu reflektieren. Das Zoomobjektiv 20 ist zwischen den Spiegeln 18 und 19 vorgesehen.

In der oben beschriebenen Anordnung kann der Abstand zwischen dem Objekt und dem Bild konstant gehalten werden, und zwar durch Ändern der Brennweite des Zoom-Objektives 20. Daher können die Spiegel 18 und 19 in ihrer Position fixiert sein. Zusätzlich ist in der Anordnung gemäß Fig. 2 die Originalhalteauflage 11 bewegbar. Daher kann das Kopiergerät klein in seiner Größe hergestellt werden. Es weist zusätzlich eine Vergrößerungsveränderungsfunktion auf.

Jedoch weist das Zoom-Objektiv 20 sogar in diesem Kopiergerät unvermeidbar Herstellungsfehler auf. Daher muß eine Justierung und Einstellung durchgeführt werden, um den Brennpunkt mit der oberen Oberfläche der Originalhalteauflage 11 genau zusammenfallen zu lassen , insbesondere die Oberfläche des Originales unabhängig von der vorhandenen Kopiervergrößerung. Diese Einstellung wird durch Anwendung der folgenden zwei Schritte ausgeführt:

Es wird angenommen, daß das Kopiergerät mehrere Vergrößerungen aufweist. Die Position des gesamten Zoom-Objektives 20 und die Position einer der Objektivgruppen, die das Zoom-Objektiv 20 bildet, werden in Richtung der optischen Achse justiert und eingestellt, so daß dann, wenn die Brennweite des Zoom-Objektives für die unterschiedlichen Vergrößerungen verändert wird, die Fokuspositionen die gleichen sind (oder innerhalb der zulässigen Schärfentie-

fe liegen). Wenn die Brennpunktlage oder Fokusposition mit der oberen Oberfläche der Originalhalteauflage 11 übereinstimmt (oder die Oberfläche des Originals), ist keine weitere Justierung notwendig. Da jedoch das Zoom-Objektiv 20 Herstellungsfehler aufweisen kann wie bereits beschrieben, ist es im allgemeinen schwierig, die Fokusposition oder Brennpunktlage mit der oberen Oberfläche der Originalhalteauflage 11 durch eine solche einfache Einstellung und Justierung in Übereinstimmung bzw. Koinzidenz zu bringen. Es wird nun angenommen, daß als ein Ergebnis der vorangegangenen Justierung und Einstellung die Fokuspositionen für die unterschiedlichen Vergrößerungen im Punkt A nahe der Originalhalteauflage 11 liegen. Unter dieser Bedingung wird der Spiegel 18 bewegt, um die optische Pfadlänge einzustellen und zu justieren, so daß der Punkt A auf die obere Oberfläche der Originalhalteauflage 11 fällt. In diesem Zeitpunkt kann das Zoom-Objektiv 20 für alle Vergrößerungen korrekt auf der Oberfläche des Originales fokussiert werden.

Jedoch kann die oben beschriebene Einstellung und Justierung, die in zwei Schritten ausgeführt wird, nicht die Anforderungen für die Vereinfachung der Konstruktion und des Zusammenbaues des Kopiergerätes erfüllen und das letztere miniaturisieren, weil es kompliziert und schwierig herstellbar ist und einen Mechanismus für die Einstellung und Justierung der Lage des Spiegels 18 erfordert. Außerdem resultiert aus der Bewegung des Spiegels 18 eine andere Schwierigkeit, daß nämlich die Originalleseposition mit 0 der Bewegung des Spiegels 18 geändert wird.

Daher ist es Aufgabe der Erfindung, eine Möglichkeit zu schaffen, um beim Zusammenbauen eines Kopiergerätes eine richtige Einstellung und Justierung ohne weiteres zu erzielen, wobei die Originalhalteauflage gemäß Fig. 2 hin-

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und herbewegbar ist, sowie den für die Einstellungsund Justierarbeit verwendeten Mechanismus zu vereinfachen. Insbesondere ist es Aufgabe der Erfindung, eine Fokusposition- oder Brennpunktlageeinstellvorrichtung für ein Kopiergerät mit kleiner veränderbarer Vergrößerung zu schaffen, bei dem die Schwierigkeit in Verbindung mit einem konventionellen Kopiergerät mit kleiner veränderbarer Vergrößerung, daß nämlich sowohl die Zoom-Objektivposition und die Spiegelposition für die Einstellung der Brennpunktlage gesteuert werden muß, beseitigt ist, so daß für eine Vielzahl von Kopiervergrößerungen die Brennpunktpositionen eingestellt werden können, um auf der Oberfläche des Originales zu liegen, und zwar nur durch Betätigung des Zoom-Objektives.

In einem kleinen Kopiergerät mit veränderbarer Vergrößerung gemäß der Erfindung sind ein erster und zweiter Spiegel unterhalb einer bewegbaren Originalhalteauflage angeordnet. Ein Zoom-Objektiv ist zwischen dem ersten und zweiten Spiegel vorgesehen. Gemäß der Erfindung werden die Positionen von mindestens zwei Objektivgruppen im Zoom-Objektiv in Richtung der optischen Achse eingestellt, so daß die Brennpunktpositionsveränderung, die auf Objektivherstellungsfehler beruht, korrigiert wird und die Brennpunktpositionen für die verschiedenen Kopiervergrößerungen so gelegt sind, daß sie mit der Oberfläche des Originales zusammenfallen. Daher ist es nicht notwendig, die Positionen der Spiegel einzustellen und daher einen Mechanismus für die Einstellung der Positionen der 0 Spiegel zu schaffen. Somit ist das Kopiergerät mit kleiner veränderbarer Vergrößerung, welches durch die Erfindung geschaffen wurde, einfach in der Konstruktion.

Es folgt nun die Figurenbeschreibung. Es zeigen: 35

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Beispieles

eines herkömmlichen Kopiergerätes mit veränderbarer Vergrößerung, welches ein Fixfokusobjektiv verwendet,
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Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Kopiergerätes mit kleiner veränderbarer Vergrößerung, auf das das technische Konzept der Erfindung anwendbar ist,
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Fig. 3 eine schematische Darstellung zur Beschreibung der Grundsätze der Erfindung, und

Fig. 4 eine Ansicht mit wesentlichen Teilen im Schnitt mit der Darstellung eines Beispieles für eine Brennpunktpositionseinstellvorrichtung nach der Erfindung.

Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugtes Ausführungsbeispieles beschrieben.

Fig. 3 zeigt ein Diagramm, welches die Grundsätze der Erfindung veranschaulicht. In Fig. 3 bezeichnet das Bezugszeichen 1 den Abstand zwischen dem Objekt und seinem Bild,

d. h. den Abstand zwischen der Originaloberfläche O und einer photoempfindlichen Trommel 17. L1 bezeichnet eine erste bewegbare Objektivgruppe und L2 eine zweite bewegbare Objektivgruppe. Die Bezugspositionen der ersten und zweiten bewegbaren Objektivgruppe L1 und L2 sind durch durchgezogene Linien verdeutlicht. Ihre tatsächlichen Positionen sind jedoch durch gebrochene Linien dargestellt, die von den Bezugspositionen räumlich entfernt sind, und zwar aufgrund von Herstellungsfehlern.

5 Es wird angenommen, daß mit zwei unterschiedlichen Ver-

größerungen m. und m- die Bildpunkte um die Abstände S₁ und S₂ jeweils von der photoempfindlichen Oberfläche verschoben sind. Wenn in diesem Fall die Werte der Verschiebung χ und y der Bildpunkte, welche auftreten, wenn die erste und zweite bewegbare Objektivgruppe L1 und L2 um entsprechende Abstände X und Y in Richtung der optischen Achse bewegt werden, zusammengefaßt bzw. kombiniert werden, können die Bildpunkte der Vergrößerungen m.. und nu auf die photoempfindliche Oberfläche gebracht werden. Nach dieser Einstellung und Justierung wird das Zoom-Objektivsystem in seiner Gesamtheit bewegt, während der Abstand zwischen der ersten und zweiten bewegbaren Objektivgruppe L1 und L2 in einer vorbestimmten Beziehung geändert wird. Mit diesem Verfahren kann der Betrag der Defokussierung für eine gegebene Vergrößerung auf einen kleinen Wert begrenzt werden.

In dem Falle, wo ein Zoom-Objektiv mit einer Vielzahl N von Objektivgruppen verwendet wird, kann dann, wenn die Positionen von mindestens K Objektivgruppen (K - 2) in Richtung der optischen Achse einstellbar bzw. justierbar gemacht sind, das Zoom-Objektiv für K Vergrößerungen für die Bezugspositionen korrekt fokussiert werden.

In der Praxis sind zwei oder drei Objektivpositionseinstellpunkte vorgesehen. Das Zoom-Objektiv wird bei diesen Einstellpunkten fokussiert. Durch dieses Verfahren können die Beträge und Werte der Defokussierung unter diesen Einstellpunkten begrenzt werden auf genügend und aus-0 reichend kleine Werte. Das Fokussieren kann ausreichend genau über den gesamten Bereich der Vergrößerung korrigiert werden.

Fig. 4 zeigt ein Beispiel einer Brennpunktpositionsein-5 Stellvorrichtung, die nach der Erfindung aufgebaut ist.

In dieser Vorrichtung umfaßt das Zoom-Objektiv eine frontseitige und eine rückseitige Objektivgruppe, nämlich die erste und zweite Objektivgruppe L1 und L2, welche durch Objektivrahmen 21 und 22 jeweils festgehalten werden. Die Objektivrahmen 21 und 22 sind im Objektivgehäuse oder Fassungen 23 und 24 jeweils eingefügt. Insbesondere weisen die Objektivrahmen 21 und 22 eine Schraubverbindung mit den Objektivfassungen 23 und 24 jeweils auf, was generell durch das Bezugszeichen S veranschaulicht ist, so daß die erste und zweite bewegbare Objektivgruppe L1 und L2 längs der optischen Achse unabhängig voneinander bewegt werden können.

Die Objektivfassung 23 ist durch einen Objektivträgerzylinder 26a der bewegbaren Auflage 26 verschiebbar und gleitfähig gehalten. Die bewegbare Auflage 26 kann auf einer Führungsstange 25 bewegt werden. Die andere Objektivfassung 24 ist fest am Objektivträgerzylinder 26a gesichert. Ein Antriebsdraht 27, der mit der bewegbaren Auflage oder dem Träger 26 verbunden ist, ist über Umlenkrollen 28, 29 und 30 gelegt und wird durch einen Steuermotor 31 angetrieben. Ein Abtasthebel 32 ist auf einer Welle 33 schwenkbar befestigt, die auf der bewegbaren Auflage 26 vorgesehen ist. Ein Abtastfolgeteil 34 ist an einem Ende des Abtasthebels 32 vorgesehen und befindet sich in Berührung mit einer Abtastkurve. Das andere Ende des Abtasthebels 32 ist schwenkbar auf der Objektivfassung 23 befestigt.

Wenn der Steuermotor 31 sich dreht, werden die erste und zweite bewegbare Objektivgruppe L1 und L2 als Einheit bewegt, und zwar längs der optischen Achse. Der Abstand zwischen der ersten und der zweiten bewegbaren Objektivgruppe L1 und L2 wird entsprechend der Gestaltung der Steuerkurve 3 geändert, wodurch die Brennweite geändert wird.

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Claims

. HOFFMANN · EITLE & PARTNER .'_ PATENT- UND RECHTSANWÄLTE 3 5 U 9 2 · PATENTANWÄLTE DIPL.-ING. W. EITLE . DR. RER. NAT. K. HOFFMANN . DIPL.-ING. W. LEHN DIPL.-ING. K. FÜCHSLE ■ DR. RER. NAT. B. HANSEN · DR. RER. NAT. H.-A. BRAUNS · DIPL.-ING. K. GDRG DIPL.-ING. K. KOHLMANN · RECHTSANWALT A. NETTE 41 677 q/sm Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha Tokyo / Japan Fokus-Positions-Einstellvorrichtung für ein kleines Kopiergerät mit veränderbarer Vergrößerung mit Zoom-Objektiv Patentansprüche

1. Kleines Kopiergerät mit Zoom--Objektiv-betätigter veränderbarer Vergrößerung, gekennzeichnet durch eine sich hin- und herbewegende Originalhalteauflage (11), einen ersten Spiegel (18) zum Reflektieren des Bildes eines auf der Auflage (11) befindlichen Originales (0), einen zweiten Spiegel (19) zum Reflektieren eines Lichtbündels, welches von dem ersten Spiegel (18) reflektiert wird auf eine photoempfindliche Trommel (17), wobei der ersten und zweite Spiegel (18, 19) unterhalb der Origxnalhalteauflage (11) angeordnet sind, und ein Zoom-Objektiv (L1, L2) , das zwischen dem ersten und zweiten Spiegel angeordnet ist, wobei das Zoom-Objektiv mindestens zwei Objektivgruppen (L1, L2) aufweist, die längs der optischen Achse angeordnet sind, und eine Positionseinstelleinrichtung, um die Positionen der zumindest zwei Objektivgruppen (L1, L2) in dem Zoom-Objektiv während des Zusammenbaus des Kopiergerätes in Richtung der optischen Achse einzustellen bzw. zu justieren.

ARABELLASTRASSE A ■ D-SOOO MDNCHEN 81 . TELEFON (OS93 911O87 . TELEX S-29Ö19 CPATHEJ · TELEKOPIERER 918336

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Positxonseinstell- bzw. Justiereinrichtung Mittel zur Einstellung der Positionen aller Objektivgruppen im Zoom-Objektiv enthält.