JPS58192029A - 投影用画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、物体平面内に横たわっている原稿のＩｆｉＩ
Ｊ像ｔ−感光性僚平面上に投影す為ためのＶ＃倫形成装
璽に関し、史に畦細には、Ｃｏｇ；’　　照明減退及び
他の照明不均一性を補正して像平面における均一な照明
強［を提供するようになっている改良されたｉＩｉＩｇ
Ｉ形成装置に関する。 ４其式複写機に用いられているもののような画像形成装
置においては、透明な面上に支持された原稿を照明走査
組立体によって走査するかｔたはフラッシュ照明し、こ
の原稿の１１１１ｇ１をレンズを介して感光体の帯電面
上に投影する。上記投影画像によって照射された感光体
の領域は放電させられ、この放電の程度は入射光線の強
度によって定まる。 １Ｊ要なことは、声光体における鼻先放射照度が、捨耳
される原ｍ＊類すなわち原稿の反射特性によってのみ涙
化し、ｌｋ１ｇｉ！形成用＊成部品によって引き起され
る変化にはよらないということである。 換すすれは、Ｍ過の画像形成装置とは、均一反射性のｍ
相を与えられれは均一な感光体放射照度を提供するとい
う装置である。 像平面における相対照明度に影４１を与える諸因子のう
ち、飯もよく知られている因子は投影レンズによって生
ずるコサイン（ＣＯＩ　）　Ｋｍである。 卸ち、像平面における照明強度が、光軸とフィールドビ
ームとの間の角度のｃｏｓ’　　に比例するということ
である。（この現象についての論考は、ルドル７−キン
グスレーク（Ｒｕｄｏ目にｌｎｇｓｌ・ｋｓ　）の論文
「４真撮影におけるレンズＪ　（Ｌｅｎｓｅｓ　ＩｎＰ
ｈｏｔｏｇｒａｐｈｙ　）　（ガーｒンーシティーブッ
クス（Ｇａｒｄ＠ｎ　Ｃ１ｔｙ　Ｂｏｏｋｓ　）、７９
３７年）の麹１００頁及Ｕｍ１０／ＩＩＫ記載さレテい
る。）徐写機においては、感光体放射照度は装置光軸か
らの半径方向距離か増大するにつれて減少する。仁の効
果音補償するために極々の手段が従来から考案されてい
る０代表的には、スリット走査装置において、視野数ｐ
として鋤くパタ７２イ形スリットが形成されている不透
明材料製薄板を物体平面また祉像平面近くの光学路内に
繍〈、このスリットの面積は照明特性に対して反比例的
である。他の類似の方法としては、この性質のスリット
を有するマスクをレンズと一体的に用いるという方法が
ある。更に他の走査装置としては、可変線度フィルタを
光学路内に置くという装置があり、このフィルタの透過
率はｃｏｓ’　　照明減退と逆に変化している。 また、光学絞りを写真撮影装置に用いて斜光線の球面収
差を減ら・ｔことも知られている。サジタル絞りを用い
た装置が米国特許第３．３０１１．９１．．０号に開示
されている。この形式の軟りの物像は、中央の明確な開
口Ｓを取り巷く糧セの彫状の縁部を鳴していることであ
る。しかし、これら絞シは、ｃｏｓ　　＊ＢＡ不均−性
の補償に関伴するものではなく、またこれをもって上記
鞠償會行なうことはできない。 原稿全体をフラッシュ照明によって照明する全面露光式
画像ル成装置においては、ｃｏｓ’　　光減退を補償す
るために、原稿の縁線に対する樒切の程度を中央動域よ
りも大きくするように光源を配置するという力昧が従来
から竹なわれている。２つのかかる装置が米国特許第３
．４１，９．！；３ｓ号ｋＵ麩３　、　？　？　７　、
　／　３３号ＫＷ＋Ｉｙｙｉｔ’Ｌティル。 他の方法としては、米国特許第３．０デク、２！；！ｉ
号及び１１４１１．２９ｔ、２ｔｙ号に開示されている
ように、１」変濃度フィルタを光学路内に智〈という方
法かある。 しかし、上記従来の方法Ｋｉｔそれぞれがなりの欠廃が
あゐ、即ち、可ｔａｉｌ″フィルタはがなり高価で凌１
す、またかなｐのエネルギー損失を伴なう。 光学スリット法にはエネルギー畑失があり、また、λつ
以上の倍率書写モードで作動させるためにはｉｋＩｇＩ
Ｉ形成装置のかなりの改変か会費となる。それで、本発
明は、安価であり、薯学略内に簡単に配置することがで
き、且つ一つの倍率範囲全体にゎ六って所費のｃｏｓ’
　ｗＡ明減退補償を提供することのできる照＃３禰正体
を企図するものである。 ｃｏｓ　　朋咽滅過補正のほかに、本発明にががる解明
補正体は、原稿放射照度の変動が光分に定義づけられ且
つ視野位置に関して対称的であるならば、この１動

【Ｍ
償することかできる。このｔｉｌｌ！敞体即ち補正体Ｆ
ｉまた、広角レンズにおいて一般にある障企みＫよる照
明変動、を補償すること本できる。 本発明は、物体平面内シて横たわっている原稿の画像を
感光性像平面上に投影するための画像形成装置を提供す
ることを目的とする本のであり、この本発明による装置
は、 光軸上に配置された複数の素子を有する投影レンズと、 露光作動モード中に上記原稿を照明■■−−Ｅ。 かつ上記原稿の画像を光軸に沿って上記レンズの入射瞳
へ向かって導くための手段と、 Ｆ制しンズの視野内に酪酸された少なくとも１つの不透
明な照明補正体とを備えており、上記補正体は、上記視
野から発出するエネルギーを選択的に隠蔽して上記像平
面における均一な入射線光１ｊ中庸ｆ機供するようにな
っている。 上記補正体の使用態様については３つの異なる形式のレ
ンズ装置かある。νＵち、上記補正体をレンズの外１−
面上に重くもの、レンズ自体の内部に雪〈啄の、及び物
体管たけイ象空関内におくものがある。 り下、本発明を図面をｔ照して畦細に説明する。 本発明の全般的ＩＰ理１ｒ＋１５１１明する六杓に、躯
ｌδ図、第２ａ図及び第３−に示す画像形鱗装償内に不
透明な補正体１ｍき、その結果生ずる像平面の口径食効
＊を検討する。 第１ａ図に、物体平面ｌＯ１投影レンズ】２及びＩＪｇ
光性の倫平１ｋＪ１４を示す、レンズ１２の視野Ｖｉ点
＾から点Ｃまで処びており、漬Ｂは中心和１膚である０
円形の不透明１：ｒ補正体部材１６’ｔ、上記レンズの
光軸に沿って該レンズの射出瞳からの距＠Ｘに置く、こ
の補正体は、上ｌｆ′物体平面から反射し次光が上Ｆ像
平面に到達することを妨ける。 この妨ける縦合いけ、物点の位置に応じて変化する。汐
下に説明する方法を用いるに邑り、補正体１６σ・形状
及び位ＷＩを次のように′ｃ）ｉ！Ｉ！足したものとす
る。卸ち、紬（点Ｂ）からル＾及びＣで規定される最大
限伊野に全るまで像点に到達するエネルギーの減少が、
納ｌ―図に示す軸上の完全口径食から、第２ａ図に足す
点ＢとＣとの中間の点りに灯する部分口径食まで、そし
て更に、妃３烏図に示す最大限初野（点Ｃ）における零
口什食まで変化するように１定したものとする。第１ｂ
図、第２ｂ図没び給３ｂ図は、上記補正体の輪郭を１平
ｉｕにおける祈、点から上記レンズの射出瞳上べ投影す
ることにより、遮蔽効果を艷に明瞭に示す屯のである。 メカ・ら解るように、補正体１６の形状、光学路にお幻
るト補正体の位置、及びレンズ引出論からの距離により
、像平面１４に到達する照明の強さ？選択的に変化させ
ることができる１本発明の主目的はレンズの縁部におけ
るｃｏｓ’　　照明減退の効果を補償することであるか
ら、上記補正体は、レンズによって生ずる上記効果及び
像平面放射照度の他の不均一性を補正して均−強さの放
射照度を像平面において得るようにｗｉ訂される。 次に２＋図について説明すると、図６１％殊の投影レン
ズを用いる原稿走査装置を示すものである。第９図にお
いて、プラテン２２上に横たわつている原稿５ｏｉｌｔ
、細長い開口付きラング２６及びミラー２８から成る走
査用組立体２４によって走査される０組立体２４は上記
グラテンの下の水ｓＦ路に沿って左から右へ移動し、正
しい物体対レンズ共役距賑ｔ−保持するためにンｒ）−
８０２！ｌ！ミラー２８の部分のｌの速度で移動する。 累進的に走査される一倫は、主光線によって表わさね、
光学路８２に沿って反射されてハーフレンズ８４ＶＣ入
る。Ｌｚｙｒ８４ｔ′ｉ、約／　ｑ　／　ｗ　（り、、
ｔインチ）の焦点距離及び約４！；奉ｗｍ（２！；、７
ＩＩインチ）の半視野角管有するず／Ｓレンズである。 上記反射した画像は上記レンズの一方の向８５に入射し
セして、骸レンズの射出−と同じ平面内に在る該レンズ
のミラー付！後面８６から反射させられる。 向８６から反射し良−像はレンズ入射ｒｉｇｓから出、
ミラー８８を介して感光体ドラ五８−６′上に投影され
る。 輛償力蹟を榊じない場合には、レンズ８４を介−「る照
−におけるｃｏｓ’　　瓢退の結果、感光体ドラム８６
のｌにおける相対煕＠８蝕皺は第Ｓ図に曲紛４０で示す
如くになる。像平面におけるこの未補正均一１ｉＶｃ　
　は次式によって与えられる。 ＨＭＡＸ　””　”ＭＩＮ Ｖｃ　ｍ　−（１１ ’ＭＡＸ　”　’ＭＩＮ ここに、ＨＦｉ相対照明強度である。従って、１００＋
ｌ、０ となる。 この不均一性を補償するために、種々の形状を鳴するい
くつかの遮蔽体を第ダ図の光学路８２に挿入した。一つ
の補正体４Ｂ？、レンズ８４の入射面８５上に該レンズ
の射出瞳力・ら約ダ２ＩＩＩＩ（／、ｂ！；２インチ）
の距離に配置した。この補正体は直径２０ｗｍの円形体
であり、その中心を光軸の二叫分物上においた。上記感
光体の面における相対照明強度を第、ｔｌＷＫ曲線４４
で示す、総組照明強度は低下したが、均一度は著しく改
醤された０式（１１を用いると、この均−ｔｉ十ｇ、３
’Ｘになっている。 次の第１表は、岨ダ図に示す光学鉄筒とともに用いた他
のＳつの補正体形状についてのデータを示すものである
。 補正体形状 正方ｉ、／７　、ＡｍＸ／り、Ａｗ 正方彫、２０ｗｓｘ２０ｗｍ 正方ｋ、／　９＋ｗＸ　／　９ｗｍ １　　　表 レンズ射出瞳からの距離　　感光体における約１１　　
　　　　　　　士９．２Ｘ （／、乙Ｓ２インチ） 約’１２ｗｔｘ　　　　　　　　　　十ダ、Ｓ％（／、
Ａ、ｔ、２インチ） 約’１２ｍ　　　　　　　　　±！；、３Ｎ（／、６！
；、２インチ） 約ダ２ｗｓ　　　　　　　　　　士亭、ｇＮ（／　、１
．！；２インチ） 約へｉ　　　　　　　　　±３．０Ｘ （／、Ａ！；２インチ） 謝１表に示すように、糧々の補正体形状を用いることか
できる。この実施例装置に対する最適の形状は斧刃に類
似すＪ３秦後のものである。相対照＋９！１１度はレン
ズ８４によって生ずる−希みによって４影畳を受けると
いうことが試験中に見い出された。成る一つの補正体形
状に対して期待される応答は、レンズ特性、補正体形状
及び像平面放射照艇の計算及び相関を行なうコンピュー
タグログラム【セットアラｌすることによって評価する
ことができる。実施した最彼の試験の結果はコンピュー
タで予＃１した結果と極めて緊密に対応している。 革靴１の原理を利用した第２の拠胞例を第６図に示す、
因は全面−関菖光装璽を示すものであり、該＠會におい
ては、光源ノ・ウジング５８の透明な上回上に横たわっ
ている原稿５０１ｒ細長いフラッシュ光源６４によって
無光する。上記原稿の画像はレンズ６６によって平らな
感光体６８の面上に投影される。レンズ６６Ｕ、拡大−
で示しである工うに、約ｌＳＳ■＜ｂ、ｏｑインチ）の
焦点距離及び約９／４ｔｗｘ（３４インチ）の半視野角
大きさを有するｑ索子形ｆ　／　／　Ｑレンズである。 この型のレンズに対しては、補正体５８’１−ｉＬｆレ
ンズ自体の内部に配置することが必要であった。 上記補正体は直径約／／、２ｖｍＣＯ，１Ｉｌ１インチ
）の不透明な円板から成っている。上記補正体５８′を
、上記レンズの射出謝６２から約ざ０ｇｑｗｓ　（０、
３！；インチ）ｗ７１シて絞シロ４の倫側に配置し、中
心をレンズ軸６６上におく。 第７図は、第６図の実施例に封する補償済み状態及び未
補償状態を祥細に示すいくつかの相対照明強度曲線を示
すものである。第７図について説明すると、曲−？Ｏは
ｃｏｓ’　　照明減退の効果たけ管考えた場合の低平面
における相対照明強劇を示すものである６曲線？　２　
Ｆｉｃｏ＠’　　照明減退及びレンズ５６の一φみの合
成効果を示すものである。 曲＠７４Ｆｉ補正体５８？用いることによって得られた
照明上の効果を示すものである０曲線７６は、曲−７４
と７２とを組付わぜた結果の状態含水す曲縁であり、感
光体５８の−における鯉終的均−皺を示すものである。 この場合に対しては、未補正均一度Ｖｃ　　ｉｊ土ｊ’
ＪＸであり、輛正済み均一度は土／２．３Ｎである。 納ｇｍ＃′ｉｒｔｍ倫形成装−の第３の実施例を示すも
のであシ、この！Ｉ！施例装璽においては補正体部材を
倫空間内に配置することが必要である。この実施例にお
いては、鳳楊７０′を透明グラテン？ｚ′上に書く、−
口付きランｆ７６′及び全速ミラー７８から成る組立体
７４′は上記グラテンの１の水平路に沿って移動し、上
記原稿のＵ部分管累進的に照明する。上記Ｊｊｆｉ、楢
から反射した光線は、ミラー７８により、光学路ｄＯに
沿って半速ミラー８２へ反射される。ミラー８２は上記
光Ｉ＃Ｊをレンズ８４會介してミラー８６及び８８上へ
、次いで感光体ドラム８９０向上へ反射する。補正体部
材９０か、上記レンズの像翻に光軸に沿って配置されて
いる。上記レンズの拡大−ＶＣおいて示すように、補正
体９０は販レンズの引出１９２′から約／ｂ、３ｗａ（
０，６Ｖインチ）離シて配置した直榛約／４．ｊｗａＣ
Ｏ，ｂ’ｌインチ）の日形体である。 第９図は、未補正の場合に対する上記感光体面における
相対照明引目−！ｌｌｌ９Ｂ）、補正体９０を加えた効
果（曲ＩＪ）９４）、及びその結果補正された特性（曲
＃９６）を示すものである。この実施例に対しては、未
袖償均一度ＶｃＦｉ／ｇ、ＪＸであり、補償済み均一１
１．ＶｃＦｉ７．１Ｉ９ｈである。 以上ヲ賛約すると、本発明においては、ｃｏｓ’照明諏
、退及びレンズの瞳歪みを補償して像平面におけるより
均一な照明強度を提供するために、適切な設計の不透明
な補正体部材ｔｌｉｈｌ像形成←重の光学路中に置く、
上記補正体を詣く場ｐＪ′ｒＶｉ、投影レンズの面上（
第ダ図の実施例１）、レンズの内部（第６図の実施例）
、または物体もしく１＝１傷空藺内（第５図の実施例）
である。本発明は、レンズの射出瞳から引出する（まｆ
ｃ＃：を入射しに入射する）エネルギーのレンズ視野角
の関数としての辿択的隠蔽の原塊１ｒネリ用するもので
ある。上記補正体は、瞬間無光装重（第６図）に用いる
レンズに対しては半径方向対称的であるべきでるるか、
走査叡鰯（銅１図及び第３図）に対してはそのようであ
る心機はない。 上述の爽ｍ　ｆｉｌに対する他の俊形も、本発明の原塩
に疵って夷１ｈＩＩ］能である０例えは、補正体を走査
蛙智内の軸上Ｋｌｌかなくてもよい、ｔた、補正体は、
−一のまたは相異なる軸方向位置に配置されたコつまた
はそれ以上のセグメントから成っておって、その酩合口
径食効果が所要の［薮を提供するものであってもよい、
また、補正体の軸方向位置を、覧合変更ｆ：構成する本
のとして可変として本よい。

【図面の簡単な説明】

謝／ａＦｉ！Ｊないし鮪３ｂし［は不透明補正体部材を
１像形成装置の像空間内に置くことによって生ずる葎千
面軸に沿う口径食効果含水す図、＃＆４を図打袖正体部
材を投影レンズの向上に配置してある繞ｌの実施例の原
稿走査装置の略図、第Ｓ図は第７図の鉄部の像平面に沿
う補正済み及び未補正の札対照明囁腋を示す曲線図、第
６図は補正体部材をレンズ内＠に配置してある全面駒閣
結光式原稿画像形成μ酬の略図、鮎り図は第６図の装置
の像千ｍ１に沿う補正済み及び未補正の相対照明強度を
示す曲＆図、第３図は補正体部材をレンズの像苧間伽１
１に配置してある第コの実施例の原稿走査装置の□略図
、第９図ｔｊ第ｇ図の装置の像平面に沿う補正済み及び
未補正の相対照明強度を示す曲線図である。 ２ｇ、？２，’・・・グラテン、２６、７６′・・・ラ
ング、２　８　、　　８０　　、　　７８　　、　　８
２　　・・・　ミ　ラ　ー　、　　８　４　、　　５　
６　、８４・・・レンズ、８６′、５８、８９・・・感
光体、４２、５８’、９０・・・補正体、５８・・・光
源ノーウジング、５４・・・光源。 ：ｔ　ｇｔａ夏　　（（ンチ（２５，４ｍｍ））ＦＩＧ
、　６

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 請求）　　物体平面内にある原稿の１ｉ１１儂を感光性
   像平面上に投影するための画像形成装置において、投影
   レンズと、 露光作動モード中に上配原稿管照明して上記原稿の画像
   を光軸に沿って上記レンズの入射瞳へ向かって導くため
   の手段と、 上記レンズの視野内に配置された少なくとも１つの不透
   明な照明補正体とを備えて成り、上記補正体は上記視野
   から発出するエネルギーを選択的に隠蔽し２て上記像平
   面における均一な入射鼻先強度ｔ−提供するようになっ
   ていることを％徴とする画像形成装置。 （２１補正体が光軸上の中心に配置されている％軒論求
   の範囲＠（１１項記載の画像形成装置。 （３）補正体がレンズの＊ＩＱに配置されている叫許珀
   求の範囲第（１１３）ｌまたは絶（２１項記載の画像形
   成装置。 （４）補正体がレンズ内部の平向内に配置されている特
   許請求の範囲繭１１１ｇ４ま良は第（２）項記載の画像
   形成装置。 （６）補正体がレンズの外側面上に配置されている特許
   請求の範囲第Ｃ１；項ｔたは給（２；項記載の画像形成
   装置。 （６）惰正体が半径方向に対称的形状を有している鳴１
   ’ＦＭ求の範囲第（１１項ま九は第（２１項記載の画像
   形成装置。