專利名稱：便攜式圖形復(fù)制儀或裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種用“線”質(zhì)量將不透明或透明的文件以相等、縮小或放大的幅面在任何載體上進行復(fù)制的輕型、小尺寸、便攜式圖形復(fù)制儀。
在圖形復(fù)制領(lǐng)域中首先出現(xiàn)的是照相復(fù)制裝置，它的局限性是眾所周知的一方面是復(fù)制的質(zhì)量和精度問題。另一方面是復(fù)制的放大或縮小不連續(xù)及倍率受限制的問題。
此外，照相復(fù)制系統(tǒng)不能在復(fù)制之前顯示被復(fù)制的文件，也是人們偏愛圖形復(fù)制儀的主要原因。從更專業(yè)的角度說，使用感光設(shè)備、“線”質(zhì)量的膠片或溴化物載體(即具有很高對比度而無過渡灰色)且裝有高性能光學(xué)系統(tǒng)的圖形復(fù)制儀可確保復(fù)制的“線”質(zhì)量，即，復(fù)制的線條在任何方向均無變形。
圖形復(fù)制儀的操作在很大程度上類似普通的照相機。操作時有一個位于鏡頭對面的被照亮的物平面，配有(或不配有)一個涉及膠片感光度的光闌，借助伸縮盒鏡頭相對物體移動以使物體的象聚焦在感光板上。
顯然，圖形復(fù)制儀具備照象機的所有優(yōu)點。即使利用光束將物體的影象復(fù)制在透明正片上，在復(fù)制前物體的放大和縮小影象仍可連續(xù)顯示出來。利用圖形復(fù)制儀的雙向復(fù)制(“similis”)，畫幅最終可達(dá)每平方毫米300點的高復(fù)制精度。
根據(jù)拍攝是水平還是垂直進行將圖形復(fù)制儀分為兩大類。
水平型復(fù)制儀一般很苯重，根據(jù)拍攝幅面(通常為A3)的大小其長度可超過四米，重達(dá)幾百公斤。目前，水平型復(fù)制儀基本已被淘汰而代之以仍然很重且很高的垂直型復(fù)制儀。
在垂直型復(fù)制儀的下部安放被復(fù)制的文件，文件周圍以懸掛的方式安裝橫向照明裝置。垂直型復(fù)制儀的中部裝有借助伸縮盒可垂直移動的鏡頭。在垂直型復(fù)制儀的頂部的復(fù)制臺可放置感光板。
上述復(fù)制儀的缺點很多-被復(fù)制的文件因靠近地面而不易接近和難于裝卸，被復(fù)制文件的位置使其易沾染灰塵和移位。
-當(dāng)被復(fù)制文件具有多種厚度時則被復(fù)制面與其下面的文件面的位置不同，只要更換被復(fù)制文件即會引起清晰度下降。
-復(fù)制儀的懸掛照明裝置易被碰撞也會增加清晰度損失。
-復(fù)制鏡頭沒有快門，曝光時間由被復(fù)制文件的照明時間決定，這就需使復(fù)制儀放在一個暗室里。這個暗室應(yīng)包括按復(fù)制儀的體積大小而設(shè)置的周圍空間。
-復(fù)制儀的復(fù)制臺面太高以致須借助一個踏板才能接近。由于復(fù)制臺不在手可直接達(dá)到的范圍之內(nèi)，因此大大減小了在復(fù)制文件時“調(diào)整”文件的可能性，除非文件的全部移動均是自動的。
因此，有必要找到一種解決上述問題的方案。在這個方案中文件和它的復(fù)制品大體上是并排地與操作者處于同一高度。復(fù)制儀的體積和重量顯著減小并能在任何位置操作而不發(fā)生前述的損害，同時復(fù)制儀仍保持其操作簡單的特點。
本發(fā)明的確切目的是為克服上述缺點而提供一個可在任何載體上以“線”質(zhì)量對不透明或透明的文件以相等、縮小或放大的幅面進行復(fù)制的輕型、小尺寸、便攜式圖形復(fù)制儀或裝置，其特征是在整個復(fù)制過程中原文件及其復(fù)制在透明正片(或感光板)、膠片(或溴化物)上的影象始終并排處在同一靜止的水平工作面上，將文件復(fù)制到載體上的帶有一個光闌的鏡頭被安裝在位于工作平面下方的不透光隔板上，隔板垂直于工作平面中間區(qū)且與工作平面同寬。隔板將圖形復(fù)制儀分隔為兩個完全密閉的空腔，一個空腔位于被復(fù)制文件的下面，另一個空腔位于復(fù)制載體的下面。在工作平面上兩個空腔各有一玻璃窗口。每個空腔中各有一個正對玻璃窗口且與工作平面成45°傾斜的平面反射鏡，兩反射鏡的反射面之間成90°角。借助反射鏡獲得的用來充分照明被復(fù)制文件的光線照射到安放被復(fù)制文件的玻璃窗口后被反射到與該玻璃窗口正對的反射鏡，該反射鏡將光線通過裝有適當(dāng)聚焦機構(gòu)的鏡頭(鏡頭聚焦機構(gòu)的取舍取決于該鏡頭是否可變焦距)垂直反射到第二個反射鏡。第二個反射鏡將入射光線垂直反射到貼放在工作平面的第二個玻璃窗口上的復(fù)制載體的面上。
該復(fù)制儀通過減小其長度并結(jié)合下述結(jié)構(gòu)的優(yōu)點而提供了一種特有趣的“偏轉(zhuǎn)”被復(fù)制文件與其影象之間光線的方式按照本發(fā)明置于兩反射鏡之間光路中的鏡頭可有兩種形式的運動沿兩反射鏡之間光線軸向的水平運動可使鏡頭越靠近被復(fù)制文件，文件的影象就越大，這是會聚光學(xué)系統(tǒng)性質(zhì)的簡單應(yīng)用。反之、(這種性質(zhì)是可逆的)如果鏡頭離開文件，文件的影象就會縮小。另一方面在光學(xué)系統(tǒng)中，如果希望在安放文件的同一固定平面上獲得文件的影象則應(yīng)使鏡頭沿光線軸向移動，從而調(diào)整光路使文件處于系統(tǒng)的焦點而獲得一個清晰的文件影象。
在本發(fā)明圖形復(fù)制儀的第一種結(jié)構(gòu)中，其光路調(diào)整是通過鏡頭沿兩反射鏡間光軸的水平運動與反射鏡向下的與鏡頭的水平運動成正比的垂直運動的結(jié)合而實現(xiàn)的。因此，光路調(diào)整始終保持文件處于系統(tǒng)的焦點而使其影象清晰度不變。
在圖形復(fù)制儀的第二種結(jié)構(gòu)中用固定不動的變焦距鏡頭替代第一種結(jié)構(gòu)中的運動機構(gòu)。
在本發(fā)明中，為使圖形復(fù)制以大比例放大或縮小并不需使鏡頭沿光軸從一個反射鏡穿過復(fù)制比例為1∶1的中心而移到另一個反射鏡。實際上，鏡頭的水平與垂直的綜合運動僅被限制在中心隔板(極端位置)和任一個反射鏡之間。由于被復(fù)制的物體處于面對鏡頭的反射鏡的對面，因此當(dāng)鏡頭處于復(fù)制儀的中間位置時復(fù)制的放大率為一，當(dāng)鏡頭靠近反射鏡時復(fù)制放大率最大(這取決于圖形復(fù)制儀的外形尺寸)為了得到同樣比率的縮小只要倒換文件和影象的位置即可，即一方面把文件放在工作平面的另一個玻璃窗口上、一方面調(diào)換必須隨時聚焦在文件上的照明裝置。由于制作兩個尺寸大于透鏡位移距離的不透光空腔(鏡頭需帶有一個位于中間隔板的可移動窗孔)很方便，故本發(fā)明的圖形復(fù)制儀的結(jié)構(gòu)簡單、操作靈便。
本發(fā)明的圖象復(fù)制儀可安裝多種形式的照明裝置。
首先，可在反射鏡的任一側(cè)安裝側(cè)向照明裝置。這種照明形式使文件處于距照明燈的最佳距離以避免燃燒，同時限制照明功率。采用這種照明裝置時反射鏡形狀應(yīng)保證讓最大光流量通過。
本發(fā)明采用的其它照明形式是在有鏡頭的空腔中，照明裝置裝在鏡頭及其位于可移動隔板上的伸縮盒的上方。文件被與文件對準(zhǔn)的反射鏡所反射的光照明。同時，在沒有鏡頭的空腔中，在可移動隔板上裝有相同的照明裝置，當(dāng)文件放在這個空腔上時即可被與文件對準(zhǔn)的反射鏡所反射的光照明。
本發(fā)明還可使用別的照明裝置，例如在照象復(fù)制儀中所采用的掃描系統(tǒng)或應(yīng)用于激光技術(shù)中的各種照明裝置。
最后，在考慮本發(fā)明的各種可能的結(jié)構(gòu)時應(yīng)研究其質(zhì)量/價格比。例如，眾所周知目前在復(fù)制中如想獲得“線”質(zhì)量而使用變焦距鏡頭相對于使用具有綜合位移功能的單鏡頭其價格是十分昂貴的，而且后者比變焦距鏡頭具有更大的放大或縮小比率。
參照附圖閱讀


將更易于理解本發(fā)明，其中圖1a、1b、1c、1d和1e用示意圖表示在本發(fā)明的圖象復(fù)制儀中光線“偏折”的五個狀態(tài)。
圖2a和2b是表示文件(D)、它的影象(I)和鏡頭之間相對位置的示意圖。這個相對位置取決于文件(D)是被放大(圖2a)還是被縮小(圖2b)。
圖3是圖形復(fù)制儀的透視圖。
圖4是圖形復(fù)制儀內(nèi)可移動的鏡頭-反射鏡裝置的透視圖。
圖5是圖形復(fù)制儀的縱向垂直剖面視圖，顯示出從物平面到象平面的光路。圖中鏡頭處于中心位置，以等幅面復(fù)制。
圖6是一個與圖5相同的垂直剖視簡圖。圖中鏡頭處在產(chǎn)生最大糯蠡蛩跣〉募宋恢茫糯蠡蛩跣∪鲇詒桓粗莆鍰逶詮ぷ髕矯嫻淖蟊呋故怯冶摺 圖7是圖形復(fù)制儀橫向的垂直剖視圖。圖中只限于反射鏡和照明裝置，顯示出它們之間的相對位置。
圖8是本發(fā)明圖形復(fù)制儀一個空腔的縱向垂直剖視圖，顯示照明裝置的正面位置。
圖9和圖10分別是一個中心照明裝置的垂直剖視簡圖和透視簡圖。該照明裝置利用與文件對齊的反射鏡的反射將光線聚焦在文件上。
參看圖1a到圖1e，在本發(fā)明的圖形復(fù)制儀中，從文件到其影象的光線產(chǎn)生兩次偏折圖1a所示的是一個普通水平裝置的直線光束。圖1C和圖1d中兩個反射鏡1和2均與入射光成45°角，兩反射鏡的反射面之間成90°角。當(dāng)將鏡頭3置于反射鏡1、2之間時(圖1e)，如前所述以及圖2a和2b，復(fù)制儀的全部放大和縮小均由透鏡3的水平與垂直的綜合位移而定。由圖3和圖4可知，圖形復(fù)制儀有一個固定不動的水平工作平面4，工作平面上有兩個玻璃窗口5和6，在玻璃窗口5和6上均可放置被復(fù)制的文件(D)或復(fù)制載體(I)。復(fù)制載體(I)可以是膠片，溴化物乳劑或僅僅是一張可用光來進行清晰復(fù)制的普通不透明片。準(zhǔn)備復(fù)制或復(fù)印時，將文件(D)和復(fù)制載體(I)對著窗口5和6放置。借助普通的蓋板部件7和8可消除因文件或載體的厚度所造成的聚焦偏差。在本發(fā)明的圖形復(fù)制儀內(nèi)有一個如圖4所示的光學(xué)系統(tǒng)。
在工作平面4的下面是兩個緊挨著不透光的空腔9和10。它們由一個中心隔板11分隔開。隔板11的橫向與工作平面4同寬，其垂向從工作平面4的中心區(qū)12直到空腔9和10的底部。隔板11裝有窗口13。窗口13上裝有可垂直移動的板14。板14在裝有密封(如毛氈)的垂直滑道中的移動與浮動水平密封或伸縮盒形式的密封相配合以確保兩個空腔彼此完全不透光。兩反射鏡支撐在導(dǎo)軌(或滑道或類似的部件)15上。導(dǎo)軌15固定于可移動板14、垂直于隔板11且水平伸展到隔板11兩側(cè)。
在右側(cè)空腔10中，在工作平面4的玻璃窗口6的平面之下裝有一個等腰梯形的反射鏡2，其反射面朝向中心隔板11并與隔板11成45°傾角。等腰梯形的大底邊18在空腔10的上部，小底邊17靠向中心隔板11。在導(dǎo)軌15端部安裝的支架16將反射鏡2與導(dǎo)軌15固定在一起。
在左側(cè)空腔9中，在工作平面4的玻璃窗口5之下裝有一個對稱于中心板11且和反射鏡2相同的反射鏡1。反射鏡1的反射面朝向中心板11并與中心板11成45°，于是反射鏡1、2之間的夾角成90°。反射鏡1以和反射鏡2相同的方式與導(dǎo)軌15相連。在空腔9中，借助普通的伸縮盒19(而它的窗20固定在可移動板14上)和一個支撐鏡頭3的滑塊鏡頭3可作水平移動。該滑塊可通過裝置在兩導(dǎo)軌15之間的螺桿21作水平移動。螺桿21可自動控制也可手動控制。此外，鏡頭3配裝一個光闌22即可用任何感光材料作圖形復(fù)制的復(fù)制載體。
在空腔10底部導(dǎo)軌15的附近裝有比例縮放裝置23。由反射鏡1、2，鏡頭3，上述的零部件以及可移動板14構(gòu)成的組件可利用隔板11兩側(cè)的滑道借助比例縮放裝置23作垂向移動。比例縮放裝置23可手動控制也可自動控制而在圖2a和2b中箭頭H和V所示的水平和垂直方向運動之間建立電的聯(lián)系。
為了能通過隨意改變焦點而達(dá)到某種技術(shù)上的涂抹(例如，去除文件的邊框)最好不要用機械聯(lián)系取代上述的水平與垂直運動之間的電聯(lián)系。
在本發(fā)明圖形復(fù)制儀的最佳的無限制的實施例中，為使組件正常工作而作某些特定的配置是必要的。
圖5和圖6表示光線經(jīng)鏡頭3從一個文件到另一個文件-圖5是一個表示光學(xué)系統(tǒng)中各元件相對位置的簡圖。鏡頭3位于光學(xué)系統(tǒng)中心，故文件復(fù)制以等幅面進行?？紤]到鏡頭3及其支持附件的必要厚度，為使鏡頭3的光心位于圖形復(fù)制儀的中心平面上，中心隔板11必須向空腔10平行位移一個等值(a)。
-在反射鏡1、2的前表面鍍鋁可避免普通反射鏡因其玻璃厚度而引起的折射。當(dāng)然，在不超出本發(fā)明范圍的前提下，可用具有同樣支架形式及前反射面(例如，一個拋光的金屬泊)的零件代替反射鏡1和2。
-將工作平面4上的玻璃窗口5和6的處于空腔9和10內(nèi)側(cè)的表面處理為非反射面以避免光的任何損失。
-圖6表示鏡頭組件的水平位移(向左)和垂直位移(向下)處于極端位置時的光學(xué)系統(tǒng)，顯示了圖形復(fù)制儀進行放大或縮小的能力。放大還是縮小取決于文件是放在玻璃窗口5還是玻璃窗口6上。
很明顯，圖形復(fù)制儀放大或縮小的比例實際上完全取決于復(fù)制儀尺寸的大小。如上所述，由于本發(fā)明的圖形復(fù)制儀利用了光的完全可逆性，所以在空腔9和10的玻璃窗口5和6上均可放置被復(fù)制的文件。在兩個空腔9、10中均裝有一個照明裝置以便給被復(fù)制文件提供合適的照明。應(yīng)當(dāng)強調(diào)的是，當(dāng)一個空腔被照明時另一個空腔必須是消光的。
由圖7和圖8可知，照明是由兩個鹵素石英燈24(或等同物)實現(xiàn)的。石英燈24位于空腔中反射鏡1和2的兩側(cè)的復(fù)制儀的前后壁上。為使石英燈24與被復(fù)制的文件保持一合適的距離，需將石英燈24安裝在空腔內(nèi)的投影盒25中。另外，石英燈24與被復(fù)制文件之間有一定的間隔，可避免入射光在空腔內(nèi)光滑支架上產(chǎn)生的附加反射。
如圖7、圖8中的側(cè)視圖和前視圖所示，只要反射鏡1是等腰梯形、大底邊18在頂部，則對應(yīng)的物平面5的照明可達(dá)最大值。根據(jù)前面多次提到的，空腔10中的反射鏡2與反射鏡1具有同樣的形狀及安裝狀態(tài)。
另外，在一個投影盒25上裝過濾器26作為進氣口，在對面的另一個投影盒25上裝排風(fēng)扇排出空氣即可對空腔通風(fēng)。
在圖9和圖10所示的不同的實施例中，復(fù)制儀空腔9和10各自的照明系統(tǒng)均為與上述照明燈同類型的單個照明燈且分別安裝在反射鏡1和2的對面。
在這種形式的照明中，物平面5(或6)的照明是由反射鏡1或2的反射光實現(xiàn)的。反射鏡1和2做成矩形而不須做成更復(fù)雜的形狀。
照明燈28、29分別裝在位于空腔9和10中的圖形復(fù)制儀的中心隔板11的可移動板14上。為了不妨礙可移動反射鏡/透鏡/照明裝置的垂直移動，在空腔9中照明燈28直接固定在鏡頭3上方，在空腔10中照明燈29相對隔板11與照明燈28對稱固定在與可移動板14相連的支架30上，并且兩照明燈均在鏡頭3伸縮盒窗口20的上方。
在上述的各種照明裝置中還可以有其他組合而且也在本發(fā)明的范圍之內(nèi)-如圖9所示照明燈28和29裝在工作面之下固定板11的兩邊，這可使照明消除鏡頭3的投射陰影并明顯減少光滑表面的寄生反射。但這種照明安裝方式也存在著工作平面的冷卻和被復(fù)制文件的保護問題。
-如圖10所示，照明裝置也可裝在反射鏡的對面，但此處照明燈31是豎直地安裝在鏡頭伸縮盒19的兩側(cè)。在這里應(yīng)注意盡量使照明燈彼此隔得遠(yuǎn)些以避免產(chǎn)生鏡頭3的投射陰影。
還可以設(shè)想將側(cè)面照明與(或)正面照明進行混合而組成的照明方式，甚至在兩個空腔中可采用不同的照明形式。
以上所述對本發(fā)明圖形復(fù)制儀相對于普通復(fù)制儀的優(yōu)點作了進一步的闡述。首先，圖形復(fù)制儀的整體結(jié)構(gòu)可避免與鏡頭及可移動部件的直接接觸而使它們受到保護。
因照明設(shè)備在圖形復(fù)制儀內(nèi)部，只要支持被復(fù)制文件的光滑零件被蓋住或放下蓋板7則被遺忘在暗室中已開盒的膠片決不會因復(fù)制時曝光照明而跑光。
清潔工作僅限于工作平面而復(fù)制儀內(nèi)部的零件只須不時簡單地清掃灰塵即可。
還可提出其它一些間接的好處，特別是因減少圖形復(fù)制儀的幾何尺寸而使該儀器易于搬運。
前面對本發(fā)明的特定裝置的描述并不是一種限制，任何其他的有關(guān)方案(例如，水平的和垂直的裝置、反射鏡支架甚至照明裝置的方案)都在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
本發(fā)明的圖形復(fù)制儀特別適于印制需準(zhǔn)確拼接的文件的片斷進而用同樣的設(shè)備提供所需的用于復(fù)制或最終的技術(shù)文件。易于推廣使用本圖形復(fù)制儀的領(lǐng)域有印刷電路的繪制、建筑設(shè)計圖的繪制以及工業(yè)設(shè)計上的多種工作，等等……。
權(quán)利要求
1.一種可在任何載體上以“線”質(zhì)量對不透明或透明的文件以相等、縮小或放大的幅面進行復(fù)制的輕型、小尺寸、便攜式圖形復(fù)制儀或裝置，其特征是在整個復(fù)制過程中原文件及其復(fù)制在透明正片(或感光板)、膠片(或溴化物)上的影象始終并排處在同一靜止的水平工作面上，將文件復(fù)制到載體上的帶有一個光的鏡頭被安裝在位于工作平面下方的不透光隔板上，隔板垂直于工作平面中間區(qū)且與工作平面同寬，隔板將圖形復(fù)制儀分隔為兩個完全密閉的空腔，一個空腔位于被復(fù)制文件的下面，另一個空腔位于復(fù)制載體的下面，在工作平面上兩個空腔各有一玻璃窗口，每個空腔中各有一個正對玻璃窗口且與工作平面成45°傾斜的平面反射鏡，兩反射鏡的反射面之間成90°角，借助反射鏡獲得的用來充分照明被復(fù)制文件的光線照射到安放被復(fù)制文件的玻璃窗口后被反射到與該玻璃窗口正對的反射鏡，該反射鏡將光線通過裝有適當(dāng)聚焦機構(gòu)的鏡頭(鏡頭聚焦機構(gòu)的取舍取決于該鏡頭是否可變焦距)垂直反射到第二個反射鏡，第二個反射鏡將入射光線垂直反射到貼放在工作平面的第二個玻璃窗口上的復(fù)制載體的面上。
2.如權(quán)利要求1所說的圖形復(fù)制儀，是通過鏡頭沿兩反射鏡間的光線水平軸向和反射鏡/鏡頭組件沿垂直方向的雙重移動而實現(xiàn)調(diào)焦和放大比率的，由線性驅(qū)動裝置(伺服控制的或不是)控制的鏡頭只可在一個空腔內(nèi)從中心隔板到與鏡頭相連的伸縮盒所能達(dá)到的鄰近反射鏡的極限位置之間做水平移動，由兩個反射鏡、鏡頭及其連接到中心隔板上的伸縮盒組成的組件可在空腔底部與靜止的工作平面之間的極限位置之間沿垂直的不透光滑動裝置作垂直移動。
全文摘要
一種用“線”質(zhì)量將不透明或透明文件以相等、縮小或放大的幅面在任何載體上進行復(fù)制的輕型小尺寸便攜式圖形復(fù)制儀。原文件及其影象并列處于同一固定的工作平面上。一個鏡頭裝在所說的工作平面之下的與工作平面中間區(qū)垂直相接的隔板上，由不透光隔板分隔的兩個空腔中各有一個與空腔的玻璃窗口相對且與工作平面傾斜成45°的平面反射鏡，兩反射鏡的反射面之間成90°。
文檔編號G03B27/30GK1034620SQ88101529
公開日1989年8月9日 申請日期1988年1月28日 優(yōu)先權(quán)日1988年1月28日
發(fā)明者蒂索特·扎奎斯 申請人:蒂索特·扎奎斯