用於生成影印相片的設備的製作方法
2023-05-10 05:05:26
專利名稱：用於生成影印相片的設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於將照相底片影印到影印材料上的設備，具體地講，是涉及一種將底片上的某些片段放大影印的設備。
現在已有各種用於將照相底片影印成相片的設備。這些設備通常包含一個底片定位裝置，用於將底片輸送並定位於影印位置，以及一個影印材料定位裝置，用於輸送影材料。在這些設備中，底片會整個地被投影到影印材料上並且成象，而在底片上通常是每一條膠片上有一個影象。底片被放在底片臺上並置於影印位置上，以使其中心位於投影透鏡的光軸上。
現在也已有用於將底片上的某些片段放大影印的設備。在現有影印系統中，通常要將底片定位，以使底片上需要影印的片段的中心位於投影透鏡的光軸上。這類影印設備一般都裝有專用底片臺，用於在兩個方向上給底片定位。
在現有影印系統中，對底片的任意片段進行放大影印均需要專用的底片臺。因此，我們希望對影印設備進行改進，以簡化片段影印的過程。
本發明可簡化底片片段放大影印的過程。具體地講，是一對一臺普通影印設備進行改進，從而可以在不使用專用底片的情況下對底片的任意片段進行放大影印。
由於根據本發明的投影透鏡具有橫向調節性，因此不需要對底片橫向定位。底片只需在底片運行方向上定位，以使將被影印的片段位於影印位置上。這種動作可以用現有的底片輸送裝置實現。底片不需在相對於其運行方向的橫向定位，而投影透鏡的調節則可以使底片上需影印的部分與影印材料對中。這樣，就不需要採用專用的、二自由度定的底片臺了。
在一個根據本發明的最佳實施例中，採用了一個控制裝置，從而使用戶可以方便地確定需要被影印的底片片段以及所需放大率。還採用了一個屏幕或顯示器，用以顯示底片以及由手動輸入裝置確定的底片片段。根據所確定的片段以及確定的放大率，會有輸入信號發送到控制裝置，而控制裝置則自動地給底片和透鏡定位並設置透鏡的放大率。
通過參考下文中的解釋以及附圖，可以更進一步地了解本發明。在各附圖中，相同的元件被賦予相同的參考件號。
附圖包括
圖1顯示了一個根據本發明的影印設備；圖2-5顯示了根據本發明的設備的動作順序；圖6顯示了一個透鏡轉動架。
在附圖中，只顯示了那些有助於理解本發明的必需的影印設備的部件。這些部件可以在許多傳統的影印機中找到，它們包括一個底片臺1，其上包含一個影印窗口1a；一個相紙臺2，其上帶一個電機驅動的輸送帶2a；電機驅動的輸送滾輪3，用於輸送一個底片F；一個暴光裝置4，用於給放在底片紙1上的底片暴光；一個具有可變放大率的投影透鏡5，即一個放大鏡，它安裝在一個透鏡轉動架12上；一個透鏡聚焦裝置6，即一個放大鏡傳動裝置；一個供給滾輪7，用於供給影印材料P；電機驅動的輸送滾輪8，用於將影印材料P從供給滾輪7上傳輸到相紙臺2上；一個切割裝置9，用於切斷或割斷單頁影印材料；一個控制裝置10，用於控制輸送滾輪3和8、透鏡聚焦裝置6、切割裝置9以及相紙臺2上的輸送帶2a。透鏡轉動架12上還裝有3個附加放大鏡，其中只有一個(5b)被顯示出。影印光束路徑以K表示。
其他根據本發明的實施例中還包含一些附加部件，這些部件將在下面詳細討論。這些部件是一個掃描器11，用於光電掃描底片F上的影象；一個透鏡定位裝置，如透鏡轉動架12，用於橫向調節或定位投影透鏡5，橫向即指垂直於附圖紙面的方向並垂直於底片F的輸送方向L；還有一個照明裝置，與控制裝置10協調工作。用於確定底片F上將被影印的片段以及所需的放大率。照明裝置包含一個屏幕或顯示器13，用於顯示掃描到的底片影象，以及一個輸入裝置14，輸入裝置14可以是一個鍵盤和/或一個指示裝置，如滑鼠或轉球式光標指示器。掃描器11、屏幕13以及透鏡定位裝置12由控制裝置10控制。
輸送滾輪3作為底片定位裝置可將底片F輸送至並定位於影印位置。輸送帶2a作為影印材料定位裝置可將影印材料輸送至並定位於暴光位置。
為了生成一個正常的，即全影象的底片F的影印相片，將要被影印的底片所在的膠片條由輸送滾輪3帶動著沿膠片條的長度方向L移動，直到底片F移至影印窗口1a的影印位置上。底片F的中心位於投影透鏡5的光軸上。一片影印材料P，其長度滿足所希望的影印格式，被輸送滾輪8帶動著從供給滾輪7上拉出，再被切割裝置9切斷或割斷。這片影印材料被置於相紙臺2上並由輸送帶2a帶動著移至暴光位置。在這個位置上，影印材料片P的中心位於投影透鏡5的光軸上。而投影透鏡5則通過透鏡聚焦裝置6而聚焦，從而達到適合的放大率。這一聚焦涉及到沿光軸A的方向調節透鏡而實現的。最後，影印材料P將以已知的方式暴光。所有這些操作均由控制裝置10控制。至此，根據本發明的影印設備的操作模式與現有技術相同，對本領域技術人員而言不需要再做詳細解釋。
然而，在生成各片段的放大相片時，根據本發明的影印設備的運行過程將有所不同。本發明的最佳實施例中的控制裝置使得用戶可以方便地確定底片上將要被影印的片段以及所希望的放大率。
在下文中，投影透鏡5的常規位置指的是透鏡5的光軸穿過影印窗口1a的中心時的位置。當透鏡5位於其常規位置時，位於影印位置上的底片的中心位於透鏡5的光軸上。此外，當透鏡5位於其常規位置時，位於相紙臺2上的暴光位置的影印材料片P的中心也位於透鏡5的光軸上。
當底片被輸送到底片臺1的影印窗口時，底片F會在掃描器11下面通過，其影象會被光電掃描。掃描模式可以是黑白的，如需要，也可以是彩色的。由此產生的掃描信號經過適當的處理後就可將底片F顯示於屏幕或顯示器13上。底片F在屏幕13上的投影圖象在圖1中以FF表示。控制裝置10在屏幕13上產生一個方框R，代表底片上將被影印的片段。用戶可以通過輸入裝置14來調節方框R的位置和大小。自然也可以採用其他表示片段的光標以取代方框14。同時所確定的影印格式以及由此間接確定的放大率，也均顯示在屏幕上。影印格式也可以通過輸入裝置14選擇。之後，控制裝置10可以根據用戶所確定的底片上的影印片段以及所確定的影印格式或放大率，自動地操作影印設備上的所有單個部件。這些操作包括確定影印材料將被切斷或割斷的必須的長度；由切割裝置9來切斷或割斷相應的影印材料片；通過影印材料定位裝置2a將影印材料定位於相紙臺2上的暴光位置，當投影透鏡位於其常規位置時，影印材料的中心應位於透鏡的光軸上；通過透鏡聚焦裝置6設置透鏡5的放大率；通過底片定位裝置3將底片F正確定位於底片臺上；通過透鏡定位裝置12沿垂直於底片輸送方向L的方向正確定位。最後的三個動作將通過參考圖2-5作詳細解釋。影印材料所需切下或割下的長度可以如此確定它等於底片F上將要被影印的片段S的長寬比(即長度/寬度)乘以所確定的影印格式的寬度。圖2顯示了一種常規狀態，即底片F位於常規影印位置，透鏡5也位於常規影印位置，底片的中心位於透鏡的光軸上，底片被投影到一片影印材料P上並佔滿影印材料P的整個表面。在這種常規操作狀態下，底片上的一個片段S投影在影印材料P上的SP片段上。
為了底片F上的片段S投影到整個影印材料上，需要進行下面三步操作首先，請參考圖3，底片F沿長度方向偏移，從而離開常規影印位置。這種偏移是通過底片定位裝置，即輸送滾輪3沿著或逆著輸送方向L(膠片條的長度方向)運轉實現的，偏移距離為，片段S的中心與底片F的中心在平行於輸送方向上的距離，這樣可使片段S的中心位於通過光軸且垂直於輸送方向L的平面上。換言之，通過這次底片定位，可使片段的中心與光軸在平行於輸送方向L上的距離為零。其次，請參考圖4，通過透鏡聚焦裝置6設置透鏡5的放大率，使得片段S的投影片段SP的大小大致等於影印材料片P的大小。最後，請參考圖5，通過透鏡定位裝置12將透鏡5沿垂直於輸送方向L的方向調節位置，使得將被影印的片段S的投影片段SP從圖4中所示的偏離位置上移至影印材料片P上，並使片段SP的中心與影印材料片P的中心相對精確地重合。透鏡5在垂直於輸送方向上的移動相對較短，這一移動距離取決於所選的放大率以及片段S在垂直於輸送方向上的偏心距離，該偏心距離即片段S的中心與整個底片的中心在垂直於輸送方向上的距離。透鏡的移動距離可通過下面的公式求出移動距離=偏心距離C·放大率/(放大率+1)上述三步的操作順序可以任意改變。可以理解，底片F和透鏡5的定位可以直接進行，即不必先將底片置於常規影印位置上，也不必先將透鏡置於常規位置上。
控制裝置10可以用一臺計算機實現，即包含一臺能夠執行用於實現控制功能的程序的計算機。控制裝置10或它的計算機能夠識別影印設備的物理參數並將這些參數用於計算。具體地講，物理參數包括現在使用的影印材料P的寬度以及可以替換使用的影印材料P的寬度、一條影印材料P的最大長度一該長度由相紙臺2的尺寸確定、現在使用的投影透鏡5以及其他可用的替換透鏡的放大範圍(最小至最大)。此外，在控制裝置10的存儲器或計算機中還存儲著所有可能影印格式的清單。這些格式包括4×4、4×6、6×4、6×9、8×12、12×18英寸等。控制裝置10中的程序的設計使得用戶只需確定底片的片段以及不超出影印設備的物理參數的允許範圍的放大率。物理參數的允許範圍則由影印設備中使用的影印材料以及所希望的影印格式確定。優選的結果是，將這些選擇項在屏幕13上以控制區SK的方式顯示出，形成所謂的「軟鍵」，它們可以通過一個鍵盤或者通過輸入裝置14中包含的指示裝置，如轉球式光標指示器選擇。不被現有物理參數所允許的選擇項可以不顯示出或者使之具有某種特徵，如以其他顏色顯示，而成為無效的。此外，選擇項還可以根據用戶的輸入而動態顯示。例如，如果用戶確定了某個特定尺寸的底片片段，對於某一給定寬度的影印材料，不是所有的放大率和影印格式均可行。這樣，不可行的選項將在屏幕或顯示器上無效或隱藏起來。此外，作為一種可選擇功能，最接近的影印格式會被自動選出並顯示出來。
如需視覺確定底片上所需影印的片段，控制區SK中還可以提供這樣的功能啟動後，可以改變方框R。例如，方框R可以向左、向右、向上或向下移動，還可以放大或縮小。或者，還可以採用指示裝置，以現有的方法放大方框R。優選的結構是，還可以檢查所確定的片段的長寬比。如果長度比與用戶選擇的影印格式不匹配，則會自動選擇並顯示出一組與用戶的選擇最接近的影印格式與長寬比的組合方案。用戶可以接受這一組合方案，也可以重新選擇。可以理解，對於一組不合適的選擇組合方案，還可以採取其他反應方式，例如，給出適當的說明。
透鏡所需的放大率取決於底片上確定的片段的尺寸與確定的影印格式的尺寸之間的比值，放大率可以根據這個比值自動確定。由於通常只有有限的一些標準化影印格式可以採用，而提供給用戶進行選擇的最好是影印格式而不是放大率，因此，用戶是在間接地確定放大率。此外，也可以向用戶提供直接選擇放大率的能力，這時，就要作可行性模擬檢查。這樣，「確定放大率」這一概念既包含了直接確定放大率，也包含了通過選擇影印格式而間接確定放大率。
如果用戶確定的片段放大模式不能用現在使用的部件(例如影印材料和投影透鏡)實現，但可以用影印設備上的替換部件實現，那麼屏幕上會顯示相應的提示，來要求用戶更換合適的部件。例如，可以選擇不同寬度的影印材料和/或不同的投影透鏡。如果影印設備上裝備有透鏡更換裝置(透鏡轉動架12)，正如前面實施例中所描述的那樣，則可以自動地更換透鏡。
上面解釋的根據本發明的影印設備的最佳實施例在對矩形片段放大影印時，要求片段的各條邊平行於底片的各條邊。為了使相對於底片各條邊作了相對轉動的矩形片段也能放大影印，應使底片與影印材料的位置作相對轉動。例如，在圖1中，可以將整個相紙臺2安裝在一個轉動臺20上，從而實現上述目的。通過一個驅動電機21，可以將轉動臺20以所確定的方式轉動一個所需的角度。在這種情況下，控制裝置10應使得方框R能被用戶轉動並顯示於控制裝置的屏幕13上，以使用戶所確定的轉動能換算成相紙臺2的相應的轉動。作為一種替換方法，也可以轉動底片臺1。
對於投影透鏡5的橫向調節，即垂直於底片F的輸送方向L進行調節，可將透鏡安裝在一個電機驅動的滑板上。優選的結構是，根據本發明的另一個方面，可以用透鏡轉動架12實現這一目的。圖6中所示結構可專門用於實現這一目的，因此，下面將作更詳細的解釋。
透鏡轉動架12，總體上以參考號碼12表示，包含一個轉動臺30，它可以安裝在影印設備中並由一個固定的驅動電機31帶動著旋轉，電機31受控制裝置10的控制並通過皮帶32帶動轉動臺30繞轉動軸線D轉動，轉動軸線D垂直於底片臺1和相紙臺2。轉動臺30在影印設備中的位置應使得其轉動軸線D穿過一中心線M，中心線M即底片F被輸送至影印窗口1a時其中心的運動軌跡。轉動臺30上有4個容納孔33、33a、33b、33c，每個容納孔用於容納一個投影透鏡。在圖6中只顯示了兩個透鏡5和5a。4個透鏡在安裝上後，它們的光軸均平行於轉動臺30的轉動軸線D。通過轉動該轉動臺30，4個容納孔33、33a、33b、和33c可以選擇一個進入到影印窗口1a下面，這樣可以選擇某個透鏡使之進入影印光束路徑中。在影印窗口1a區域內，也有一個驅動電機60，它也受控制裝置10的控制，用於在給定時間內約束位於工作位置、即位於影印窗口下面的那個透鏡。該驅動電機60可調節透鏡的放大率。透鏡轉動架則已知，不需再作解釋。
在這種類型的透鏡轉動架的普通結構中，每個透鏡均只能放置在一個精確定位的工作位置上，在這個工作位置上，該透鏡的光軸穿過影印窗口的中心，該工作位置即透鏡的常規位置。轉動架30隻能在一定數量的精確定位的轉動位置上被鎖住，這些位置數等於轉動架上裝備的透鏡數。為實現這種目的，通常採用機械式或電子式的轉動架。然而，根據上面的描述，被使用的那個投影透鏡在橫向的位置調節要受到一定的限制。為了簡化這種位置調節，透鏡轉動架12上可不用鎖緊裝置，取而代之的是一種大致上能連續操作的機械式或電子式的制動裝置，該制動裝置能鎖住轉動架30，並因此鎖住各透鏡，這種鎖緊動作能在轉動架的任意轉動位置上實現，每次鎖住的透鏡均位於透鏡的常規位置前後一個充分寬的範圍內。該制動裝置的具體結構包含板狀磁性體41a、41b、41c和41d，它們與轉動架30組裝成一體；還包含一個固定的電磁線圈42，它與各磁性體協同工作。電磁線圈由控制裝置10啟動。用於給位於工作位置的透鏡設置放大率的驅動電機60與透鏡調節裝置之間的聯接也是機械式的，這樣，當調節裝置橫向調節透鏡時，驅動電機60會與調節裝置在整個調節區域內保持咬合狀態。這種聯接可以通過適當配置的帶齒皮帶實現。
由於轉動架30的轉動軸線D的結構的特殊性，因此位於影印窗口1a區域內的透鏡的移動幾乎成直線並垂直於底片的輸送方向L。此時，對於底片的片段放大所必需的正常使用的透鏡的橫向調節可以由控制裝置10操縱轉動架30轉動適當的角度而實現。在已經裝備了透鏡轉動架的影印設備上，可以不必增加大的費用即可實現透鏡的橫向調節。透鏡近乎直線的運動在實際應用中足以滿足要求。如果還要提高精度，即彌補透鏡的弧形軌跡所透成的微小誤差，可以通過控制裝置10對底片作一個相應的調節而實現。這一點從邏輯上講對於下面這種情況也是可行的，即安裝在影印設備中的透鏡架不能保證投影透鏡在影印窗口中的運動軌跡是對稱的並且大致垂直於底片輸送方向L。這種情況發生在透鏡轉動架的轉動軸線D不是穿過或緊鄰著底片輸送路徑的中心線M的條件下。
根據本發明的影印設備還可以設計得能夠處理連續不斷的影印材料而不是一片材料。在這種情況下，可省略切割計置9。取而代之的是在相紙臺上裝上一個可調隔板，該可調隔板的尺寸(長度)由控制裝置10設備，以滿足當前確定的影印格式。
可以理解，在不超出本發明的本質與基本特徵的前提下，可以根據本發明制出其他型式的實施例。因此，此處給出的實施例從任何方面看均是說明性的而不是限制性的。本發明的範圍將在下面所附的權利要求中而不是在上面的解釋中給出，在不超出本發明的意義、範圍的前提下的所有變型品以及等效品均包含在權利要求中。
權利要求
1.一種用於將底片影印到影印材料上從而生成影印相片的設備，包含一個底片定位裝置，其用於將底片輸送至並定位於一個影印位置上；一個影印材料定位裝置，其用於將影印材料輸送至並定位於一個暴光位置上；一個發光裝置，其用於將位於影印位置的底片暴露於影印光中；一個可調透鏡，其用於將位於影印位置的底片以可調的放大率投影到位於暴光位置的影印材料上；一個透鏡聚焦裝置，其用於設置透鏡的放大率；以及第一控制裝置，其用於控制底片定位裝置、影印材料定位裝置以及透鏡聚焦裝置，在聚焦裝置中的透鏡可以大致垂直於底片的輸送方向進行位置調節。
2.根據權利要求1的設備，位於影印位置的底片與位於暴光位置的影印材料可以作相互轉動。
3.根據權利要求1的設備，還包含一個透鏡定位裝置，該裝置與上述控制裝置協同工作，用於實現上述透鏡的橫向調節。
4.根據權利要求3的設備，還包含第二控制裝置，該控制裝置與上述第一控制裝置協同工作，用於實現確定底片上的一個片段以及確定將被影印的片段所需的放大率，其中第一控制裝置除了控制底片定位裝置與透鏡聚焦裝置外，還根據所確定的放大率與片段信息來控制透鏡定位裝置。
5.根據權利要求4的設備，其中，第二控制裝置包含一個輸入裝置，用於手動確定底片上將被影印的片段以及所需的底片放大率；一個屏幕裝置，用於將底片顯示在屏幕上；以及一個用於將所確定的片段在屏幕上可見的裝置。
6.根據權利要求5的裝置，其中，第二控制裝置能夠確定這樣的一些片段與放大率的組合模式這些組合不超出由所用透鏡及所用影印膠片的尺寸所引起的限制。
7.根據權利要求4的設備，其中，裝有至少兩個具有不同放大率範圍的透鏡，二者可以選擇一個位於影印光束路徑中。
8.根據權利要求7的設備，其中，第一控制裝置能根據由第二控制裝置所確定的放大率與底片片段而自動地操縱兩個透鏡中被選擇的那個被引導進入影印光束路徑中。
9.根據權利要求7的設備，還包含一個透鏡轉動架，該轉動架由第一控制裝置控制，在該轉動架上裝有至少兩個透鏡，各透鏡可以分別由轉動架引導著進入影印光束路徑中。
10.根據權利要求9的設備，其中，透鏡定位裝置是一個透鏡轉動架。
11.根據權利要求10的設備，其中，透鏡轉動架可被鎖定在一組任意轉動位置中的一個上。
12.根據權利要求11的設備，其中，透鏡轉動架上裝有至少一個機械式或電子式的制動裝置，用於將轉動架鎖定在一組轉動位置中所需的一個上。
13.根據權利要求10的設備，其中，第一控制裝置可通過底片的相應的補償運動來彌補透鏡轉動架上的兩個透鏡的弧形運動造成的誤差，底片的補償運動的方向為沿著其輸送方向與逆著其輸送方向這二者中的至少一個方向。
14.根據權利要求4的設備，還包含一個切割裝置，該切割裝置與第一控制裝置協同工作，用於從一卷供給影印材料上切下單獨的一段，其中第一控制裝置可根據第二控制裝置所確定的放大率與底片片段而確定需要切下的影印材料的長度。
全文摘要
本發明提出了一種影印設備,為了獲得對片段的任意放大率,透鏡(5)可以大致上垂直於底片(F)輸送方向(L)進行位置調節,其是通過一個與控制裝置(10)協同工作的透鏡定位裝置(12)實現的。為了確定底片上一個將被影印的片段並確定所需的放大率,提供了一個與控制裝置(10)協同工作的控制裝置(13、14)。控制裝置(10)根據由控制裝置(13、14)所確定的底片片段及放大率,控制底片定位裝置(3)、透鏡定位裝置(12)和透鏡聚焦裝置(6)。
文檔編號G03B27/47GK1211749SQ98117658
公開日1999年3月24日 申請日期1998年8月28日 優先權日1997年9月12日
發明者比特·弗裡克 申請人:格雷塔格成象公司