DE2913761A1

DE2913761A1 - Spaltbeleuchtungsvorrichtung

Info

Publication number: DE2913761A1
Application number: DE19792913761
Authority: DE
Inventors: Noritaka Mochizuki
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1978-04-07
Filing date: 1979-04-05
Publication date: 1979-10-11
Also published as: DE2913761C2; US4259711A; JPS54133348A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Spaltbeleuchtungsvorrichtung, die zur Verwendung für die Spaltbeleuchtung in einem Kopiergerät oder dgl. geeignet ist.

Herkömmliche Spaltbeleuchtungsvorrichtungen mit einer röhrenförmigen Lichtquelle, die von einem Reflektor mit einer zylindrischen Reflexionsfläche kegelschnittförmigen Querschnitts umgeben ist, sind schon beispielsweise in den US-PS 3 364 816 und 3 982 116, den JP-OS Sho 50-61233, Sho 51-23725 und Sho 52-126241 sowie in den Veröffentlichungen "IBM Technical Disclosure Bulletin", Vol. 14, Nr. 11, April 1972, Seite 3320 und Vol. 15, Nr. 2, Juli 1972, Seiten 521 bis 523 beschrieben.

Ferner ist es bekannt, daß ein kompaktes Kopiergerät dadurch erzielt werden kann, daß als Abbildungssystem desselben eine Abbildungselementenreihe kurzer Brennweite verwendet wird, das beispielsweise gemäß der Beschreibung in der JP-OS Sho 53-122426 aus (nachstehend

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- 5 - β 9588 1913761 als Stablinsen bezeichneten) Linsen gebildet ist, deren axiale Länge größer als ihr wirksamer Durchmesser ist, oder gemäß der Beschreibung in den JP-OS Sho 47-28057 und Sho 47-28058 aus konvergierenden optischen Fasern gebildet ist, die beispielsweise unter der Handelsbezeichnung "Selfoc" bekannt sind und bei denen der Brechungsindex von ihrer Mitte weg in radialer Richtung parabolisch abnimmt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine kompakte Spaltbeleuchtungsvorrichtung zu schaffen, die zur Verbindung mit einer Abbildungselement-Anordnung kurzer Brennweite geeignet ist und dabei die Erzielung einer gleichförmigen Lichtverteilung über dem ganzen Spalt ermöglicht.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Aufbau mit einem die Lichtquelle umgebenden unteren Reflektor, einem oberen Reflektor, von dem ein Teil der Reflexionsfläche die gleiche Funktion wie der untere Reflektor hat, während der übrige Teil der Reflexionsfläche einen Lichtstrahl von der Lichtquelle in eine zur Spaltebene parallele Richtung lenkt, und einem dritten Reflektor gelöst, der in bezug auf den Spalt

^ der Lichtquelle gegenübergesetzt ist und der den Lichtstrahl vom oberen Reflektor zu dem Spalt hin richtet.

Somit werden mit der Erfindung die herkömmlichen

Spaltbeleuchtungsvorrichtungen insofern verbessert, als

zur Kompensation der Verringerung der Größe des unteren Reflektors, die sich bei Verwendung der Abbildungselement-Anordnung kurzer Brennweite als Abbildungssystem aus der Lage-Einschränkung durch die Anordnung ergibt, ein Teil des oberen. Reflektors die gleiche Funktion

wie der untere Reflektor erhäLt, wodurch die Lichbmen-

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ΐ gen ausgeglichen werden, die den Spalt von seitlich
unteren Richtungen her beleuchten.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines

Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert, die die optische Anordnung der Spaltbeleuchtungsvorrichtung in Anwendung bei einem Kopiergerät zeigt.

^O Die Figur zeigt einen durchsichtigen Vorlagentisch 1 zur Auflage einer Vorlage, der in Pfeilrichtung verschiebbar ist, eine photoempfindliche Trommel 2, die in Pfeilrichtung dreht, und ein feststehendes Abbildungs-Objektiv 3, das ein umkehrendes Abbildungssystem bildet

'^ und daher ein Spiegelbild der Vorlage auf der photoempfindlichen Trommel abbildet. Das Abbildungs-Objektiv 3 ist
ein Netzaugen-Objektiv, das aus einer Mehrzahl von
Stablinsen oder "Selfoc"-Fasern zusammengesetzt ist,

die geradlinig in einer zur Zeichnungsebene senkrechten

Richtung angeordnet sind. Im Vergleich zu einem gewöhnlichen Einzellinsensystem ist ein solches Netzaugen-Objektiv insofern vorteilhaft, als es die Verringerung
der konjugierten Länge bzw. des Abstands zwischen dem

Vorlagetisch und der photoempfindlichen Trommel zuläßt,

wodurch es möglich ist, das ganze Kopiergerät kompakter zu gestalten. Durch die kompaktere Gestaltung des
Projektionssystems wird es notwendig, die Dimensionen
der anderen Systeme zu verringern, was durch die Spaltbeleuchtungsvorrichtung ermöglicht wird. Zur kompakteren Ausbildung der Beleuchtungsvorrichtung ist diese gemäß
der Darstellung in der Figur nahe an dem Netzaugen-Objektiv 3 anzuordnen. Dabei können die durch das Netzaugen-Objektiv 3 begrenzten Dimensionen eines unteren

Reflektors 4 nur bis zu einem bestimmten Grenzwert ver-35

ringert werden. Zwar wird dieser Einschränkung bis zu

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einem bestimmten Ausmaß dadurch entsprochen, daß gemäß der Darstellung in der Figur der untere Reflektor 4 kleiner als ein oberer Reflektor 5 gemacht wird, jedoch wird die Beleuchtung des Spalts mittels des unteren Reflektors schwächer als die mittels des oberen Reflektors, woraus sich eine unsymmetrische Beleuchtung in dem Fall ergibt, daß wie bei den vorangehend genannten herkömmlichen Beleuchtungsvorrichtungen das Licht von einem Reflektor symmetrisch mit dem Licht von dem anderen Reflektor zu dem Spalt geführt wird. Bei der Spaltbeleuchtungsvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel kann dieser Nachteil jedoch dadurch vermieden werden, daß dem Spalt das Licht von einem Teil der Reflexionsfläche des oberen Reflektors aus der gleichen Richtung wie das Licht von dem unteren Reflektor zugeführt wird.

Gemäß der Figur ist der dem Vorlagentisch 1 zugewandt angebrachte untere Reflektor 4 kleiner als der zweite obere Reflektor 5 und hat eine zylindrische Reflexionsfläche 8 mit elliptischem Querschnitt, bei dem der erste Brennpunkt an einem Ort liegt, der im wesentlichen mit der Mittelachse einer Röhrenlampe 6 zusammenfällt, während der zweite Brennpunkt an einem Ort liegt, der unter Berücksichtigung der Brechung innerhalb des durchsichtigen Vorlagentischs im wesentlichen mit dem zu beleuchtenden Spalt 7 zusammenfällt. Andererseits ist der obere Reflektor 5 mit einer zylindrischen Reflexionsfläche 9 mit elliptischem Querschnitt, dessen

erster Brennpunkt an einem im wesentlichen mit der on

Mittelachse der Röhrenlampe 6 zusammenfallenden Ort und dessen zweiter Brennpunkt an einem im wesentlichen mit dem Spalt 7 zusammenfallenden Ort liegen, und einer zylindrischen Reflexionsfläche 10 mit parabolischem Querschnitt versehen, -dessen Brennpunkt an einem im

wesentlichen mit der Mittelachse der Röhrenlampe 6 zu-

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sammenfallenden Ort liegt, wobei das Licht von der Röhrenlampe 6 in Form eines Parallelstrahlenbündels in Richtung parallel zum Vorlagentisch 1 reflektiert wird. Ferner ist ein dritter Reflektor bzw. Spiegel 11 mit zylindrischer Parabolflache vorgesehen, deren Brennpunkt an dem zu beleuchtenden Spalt 7 liegt, wobei die Parallelstrahlen von der zylindrischen parabolischen Reflexionsfläche 10 an diesem spaltförmigen Bereich bzw. Spalt fokussiert werden. Es ist daher möglich, durch geeignete Wahl der Abmessungen der zylindrischen elliptischen Reflexionsflache die von links kommende Beleuchtungslichtmenge mit der von rechts kommenden selbst dann auszugleichen, wenn der untere Reflektor 4 kleiner gemacht werden muß, um die Beleuchtungsvorrichtung näher an das Netzaugen-Objektiv 3 heranzubringen. Ferner sind Hilfsspiegel 12 und 13 mit zylindrischen Reflexionsflächen gezeigt, deren Krümmungsmittelpunkt auf der Mittelachse der Röhrenlampe 6 liegt, so daß das Licht aus derselben zur Mitte der Röhrenlampe 6 hin reflektiert wird. Das aus einem rückwärtigen Schlitz 14 austretende Licht wird mittels eines Spiegels zu einer Vorbelichtungsstation an der photoempfindlichen Trommel geführt, während das durch einen Schlitz 15 hindurchtretende Licht zur Lösch- bzw. Leerbelichtung der Trommel ver-

^ZJ wendet wird. Ferner wird ein Teil der Parallellichtstrahlen von dem genannten parabolischen Spiegel mittels eines als eine Einheit mit dem zylindrischen dritten Spiegel 11 gebildeten Spiegels 16 zu einer Totalbelichtungs-Station an der Trommel hin gerichtet. 17 ist ein

Infrarot-Absorptionsfilter.

Die Reflexionsfläche 9, die eine zylindrische elliptische Fläche bildet, kann auch als zylindrischer Parabolspiegel aufgebaut sein. In diesem Fall wird der

spaltförmige Bereich bzw. der Spalt 7 mittels eines Parallelstrahls beleuchtet, wenn die Mittelachse der

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^ Röhrenlampe 6 im Brennpunkt des Parabolspiegels liegt, oder aber, falls eine derartige Beleuchtung nicht erwünscht ist, mit konvergierenden Strahlen, wenn die Röhrenlampe 6 vom Brennpunkt weg versetzt wird. Ferner können die vorstehend angeführten Reflexionsflächen bzw. Spiegel 8, 12, 13, 9, 10 und 11 aus einer Mehrzahl von Streifen in der Weise zusammengesetzt werden, daß die Hüllkurve der Streifen den vorstehend genannten Kegelschnitt-Querschnitt bildet. Ferner können die Reflexionsflächen einer Diffusions-Behandlung bzw. Bearbeitung unterzogen werden oder mit einer Infrarot-Reflexionsschicht versehen werden.

Gemäß der vorstehenden Beschreibung ermöglicht '^ die Spaltbeleuchtungsvorrichtung einen kompakten Aufbau für die Verwendung in einem Kopiergerät oder dgl., bei dem als Abbildungssystem ein Netzaugen-Objektiv mit kurzer konjugierter Länge verwendet wird.

Mit der Erfindung ist eine kompakte Spaltbeleuchtungsvorrichtung für ein Kopiergerät oder dgl. geschaffen, bei der ein Teil der Reflexionsfläche eines die Lichtquelle teilweise umgebenden oberen Reflektors die gleiche Funktion wie ein unterer Reflektor hat,

um damit eine gleichförmige Lichtverteilung über dem Spalt zu erzielen und die Vorrichtung für eine Verwendung in Verbindung mit einem Netzaugen-Objektiv kurzer konjugierter Länge anzupassen.

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Leerseite

Claims

TlEDTKE - BOHLING - KlKNE

Grupe - Pellmann

Dipl.-Ing. R Grupe Dipl.-Ing. B. Pellmann

1 Q 1 'Ί. 1 Ci 1

* Bavariaring 4, Postfach 202403

8000 München 2

Tel.: 0 89-53 9653

Telex: 5-24845 tipat

cable: Germaniapatent München

5. April 1979 B 9588

Patentansprüche

1· Spaltbeleuchtungsvorrichtung mit einer röhrenförmigen Lichtquelle, einem oberen und einem unteren Reflektor, die jeweils eine Kegelschnitt-Fläche haben und die so angeordnet sind, daß sie die Lichtquelle umgeben, und einem dritten Spiegel, der in bezug auf einen Spaltbereich der Lichtquelle gegenübergesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das mittels des unteren Reflektors (4) reflektierte Licht den Spaltbereich (7) direkt beleuchtet, daß das mittels eines näher an der Lichtquelle (6) liegenden Teils (9) der Reflexionsfläche des oberen Reflektors (5) reflektierte Licht wie der untere Reflektor den Spaltbereich direkt beleuchtet, während das von einem zweiten Teil (10) der Reflexionsfläche reflektierte Licht im wesentlichen parallel zur Ebene einer Vorlage verläuft, um dadurch zu dem dritten Spiegel (11) zu gelangen, und daß das mittels des dritten Spiegels reflektierte Licht den Spaltbereich aus einer Richtung beleuchtet, die zur Richtung der Beleuchtung mittels des unteren Reflektors symmetrisch ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Reflektor (4) ein zylindrischer elliptischer Spiegel ist, dessen ersten Brennpunkt an der Mitte der Lichtquelle (6) liegt und dessen zweiter Brenn-

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Deutsche Bank (München) Kto. 51/61070 Dresdner Bank (München) Kto. 3939 844 Postscheck (München) Kto. 670-43-804

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punkt an einem Ort liegt, der im wesentlichen mit dem Spaltbereich (7) zusammenfällt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zur direkten Beleuchtung des Spaltbereichs (7) dienende Teil (9) der Reflexionsfläche des oberen Reflektors (5) ein zylindrischer elliptischer Spiegel ist, dessen erster Brennpunkt an der Mitte der Lichtquelle (6) liegt und dessen zweiter Brennpunkt an einem Ort liegt, der im wesentlichen mit dem Spaltbereich zusammenfalt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zur direkten Beleuchtung des Spaltbereichs (7) dienende Teil (9) der Reflexionsfläche des oberen Reflektors (5) ein zylindrischer parabolischer Spiegel ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden

Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zur Ausbildung des zur Vorlagenebene parallelen Reflexionslichts dienende zweite Teil (10) der Reflexionsfläche des oberen Reflektors (5) ein zylindrischer parabolischer Spiegel ist, dessen Brennpunkt an der Mitte der Lichtquelle (6) liegt, und daß der dritte Spiegel (11) ein zylindrischer parabolischer Spiegel ist, dessen Brennpunkt an einem Ort liegt, der im wesentlichen mit dem Spaltbereich (7) zusammenfällt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der untere und der obere Reflektor (4, 5) jeweils aus einer Mehrzahl von Planspiegeln zusammengesetzt sind, wobei die die Mitten der Planspiegel verbindende Hüllfläche die Kegelschnitt-Fläche bildet.

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7. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der untere und der obere Reflektor (4, 5) jeweils einer Diffusions-Behandlung unterzogen sind.

8. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der untere und der obere Reflektor (4, 5) jeweils mit einer Infrarot-Reflexionsschicht versehen sind.

9. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in einer zwischen dem unteren und dem oberen Reflektor (4, 5) gebildeten Öffnung ein Infrarot-Absorptionsfilter (17) angebracht ist.

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