JPS5964810A - 変倍投影装置 - Google Patents

変倍投影装置

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JPS5964810A
JPS5964810A JP57175853A JP17585382A JPS5964810A JP S5964810 A JPS5964810 A JP S5964810A JP 57175853 A JP57175853 A JP 57175853A JP 17585382 A JP17585382 A JP 17585382A JP S5964810 A JPS5964810 A JP S5964810A
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    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/04Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for exposing, i.e. imagewise exposure by optically projecting the original image on a photoconductive recording material
    • G03G15/041Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for exposing, i.e. imagewise exposure by optically projecting the original image on a photoconductive recording material with variable magnification
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B15/00Optical objectives with means for varying the magnification
    • G02B15/14Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective
    • G02B15/142Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having two groups only

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、受光面上に、物体面の像の結像倍率を連続的
に変化させて投影することが可能な投影装置、更に詳細
に述べる・よらば、受光面上に投影する物体面の像の結
は倍率全連続的に変化させて投影しても、受光面上の光
量がほぼ一定に保つことが出来る様な光学系全部えた投
影装置に関するものである。1、 従来、物体面をスリット走査し、そのスリット像を受光
面上に経時的に投影する装置としては複写機が広く知ら
れている。従来、斯様な装置に置いて、受光面に投影さ
れる物体面の像の倍率を変化させると、受光面上では像
の照度が変化し、複写機の様に受光面上に感光体金配し
た装置に於いては露光過剰Vこなったり、露光不足Vこ
なったりしてし1う。この露光量の変化を補正する為に
、従来の装置では、倍率の変化と共に絞りの口径を変化
させて補正したり、走査するスリットのスリット幅を変
化して補正する等の種々の方法が提案されている。然し
なから、これ等の方法は機械的な方法で補正する為に、
装置が煩雑になり易い。
上記補正の方法に代って、機械的手段を用いることなく
感光面での露光量の補正を行う変倍複写装置が特開昭5
3−92126号公報に示されている。この装置では、
原稿に近い位itに配されたミラーの幅をある値に規定
することにより、感光面での露光量を略一定に保ってい
る。但し厳密には後述する様に、原理上一定とはなり得
す、きめ如細かい光量一定の制御が出来ないと言う欠陥
がある。
本発明の目的は、受光面に投影される物体面の像の倍率
を連続的に変化させることが可能な光学系を備えた投影
装置に於いて、変倍を行っても受光面上の露光量が、機
緘的な補正手段を用いることなく、常にほぼ一定に保つ
ことが出来る投影装置を提供することKある。
本発明に於いては、上述した目的を従来の装置とは全く
異なった装置で達成したものである。
本発明に係る投影装置(於いては、物体面の像を受光面
上に投影する投影光学系は、絞りに関して対称な光学素
子が配されて形成されており、絞りの両側に配された光
学素子の一部又は全部を絞りVこ関して対称的に移動さ
せることにより変倍を行う。前記投影光学系内に設けら
れた絞りの径は、変倍に際しても常に一定の大きさであ
る。更に投影光学系と物体面の間には、物体面視野をス
リット状に制限する手段が配されており、前記投影光学
系の結像倍率βの値の変化に対応して、前記投影光学系
内の絞りの両側に配された各々の光学素子のブロックの
屈折力、即ち焦点距離の逆数を所定の値に変化させるこ
とに主として依存することにより、上記目的を達成せん
とするものである。
第1図は本発明に係る装置の概略を示す図である。第1
図に於いて、lは原稿面の如き物体面、2は物体面の視
野を制限するスリット、3はその結像倍率を連続的に変
化させることのできる投影光学系で、絞り5に対して対
称な形状及び等しいパワーを有するレンズブロック、4
及び6が配されている。7は感光媒体の如き受光面であ
る。投影光学系3は、レンズブロック4及び6を構成す
る光学素子の一部又は全部が絞り5に対して矢印方向に
対称的に移動することにより、その焦点距離、言い換え
れば屈折力を変化させる。物体面lと受光面7とを光学
的に共役な関係に保つために、投影光学系3を移動させ
且つ物体面と受光面との間に配された反射ミラー(不図
示)を移動させるか、又は物体面と受光面との間の光路
長は一定に保った状態で投影光学系のみ移動させる。
物体面lの視野を制限するスリットは、物体面の近傍に
配されることが望ましいが、受光面上に於ける物体面の
像の露光量の変化が許容の範囲内、この許容の範囲内と
は製品の仕様によって変化するものであるが、一般的に
は数チル10チ内外に納まる範囲内で、物体面より離す
ことは可能である。
第2図は第1図に示す光学系に於いて、投影光学系3の
結像倍率がβの時の結像関係を示す図で、物体面l近傍
に配されるスリット手段のスリット幅をω。、受光面7
上での露光幅をωβ。
絞り5の径をφp、入射噌の半径をDβ、同じく入射瞳
の直径をφB、投影光学系の焦点距離をfβ。
受光面7の一定の移動速度をυとすると、露光量にβは
、 となる。尚、ここでEは物体面上の照度等で決る定数で
ある。今、スリット手段2と物体面lとの間隔pが、出
射瞳と受光面7との間隔!に対して+ p + <pの
とき、 ωβ言βω0      ・・・・・・(2)と表わす
ことが出来る0又、瞳倍率をβ8とすると、定義から 故に φg ”’ 2 Dβ=広φP  ・−・・・・(8)
となる。ここで、上記(1)式の内、結像倍率βの変化
に応じて変化する項は、 であるので、この項に着目j−1(4)式を(2)式、
(8)式を用いて書き換えると、 となる。
ω0.φP も本発明ではβの値にかかわりなく一定で
あるので、変化する項としては結局、(5)式の内の[
]内で示される値について吟味すれば良い。
ところで、上記投影光学系3は絞りに関して対称な光学
系であることより、R8とfβの間には、六ヨー、=2
β8・ψβ  ・・曲(6)なる関係がある。ここでΦ
βは全系の屈折力、ψβは投影光学系3の絞り5より前
側に配されたレンズブロック4の屈折力、即ち絞り5よ
り後側に配されたレンズブロック6の屈折力でもある。
(6)式を(5)式の[コ内に挿入すると、l    
        ψβ β−(7β・(l−β)・2β8)2=β”(1−β)
)2となる。従って(7)式の[]内で示される値が、
βの使用範囲内で、実用上一定と見做せる様にすれば、
結像倍率βの値に関係々く露光量を一定に保つことが出
来る。即ち、(力式に従えば、l     ] −(β+k)−1なる値はβの変化に対して一砂的に定
まる値であるので、この値とψβ2の値の比がほぼ一定
の値となる様に、ψβの値を変化させてやれば良い。
以上の説明では(2)式の近似関係を用いたが、実用上
露光量を変化させる支配的要因が(7)式の項であると
言え、これを実用的にみて上記のようにほぼ一定に保つ
ことが露光量の変化をなくすことに対応していると言え
る。っ先に引用した特開昭53−92126号公報の光
学系は上記(力式においてψβが変化しないもので、(
7)式の[]が実際上許容内であるようβを変化させて
おり、このことにより自ずとβの使用範囲に制限がでて
くることは、(力式の[]内の分母の変化がβの仕様で
一意的に定められることから理解されるであろう。
第3図は本発明に係る投影装置の一実施例を示す図であ
る。投影レンズ系は、絞り5に対して対称に配置されて
をり、その片側のノンズブループについて言えば4枚の
レンズより成るオルソメータ型のズームレンズである。
そして、絞り5側の両三枚のレンズが絞りに対して対称
的に移動することによりズーミング金貸うものである。
ズームレンズは、その焦点距離ヲ変化させると共に、物
体面1と受光面7とを光学的に共役な位置に保つ為に、
全群が光軸方向に移動する。ぞして、ここに示すズーム
レンズの場合は、焦点距離が変化しても、物体面lと像
面(受光面)7との間の光路長は常に一定に保たれてい
る。第3図に於いて、Riは物体側より数えて第1番目
の面の曲率半径を、Diは第1番目の面と第i + 1
番目の面との間の軸上空気間隔を示すものである。尚、
番9査目の面は絞りを示している。又、シi、Niは各
々第1番目のレンズの分散値と屈折率を示す。
Rl” 141.56  D I= 3.30  N1
= 1.49  νl = 57.4OR2=−594
,13D 2−可変 R3−56,82D 3= 12.00  Nz ” 
1.70  シ、=41.20R4=−135,18D
 4= 1.06R5−124,69D 5= 2.7
0  Ng=1.64 3/5=34.50R6=  
46.33  D 6= 3.18R7= 108.7
9  D 7= 5.50  N4 = 1.72  
シ、=43.70R8= 652.03   D 8=
可変R9=  0(絞のD9=可変 R10= 652.03 010= 5.50  N5
=1.72  シ5=43.70R11=−108,7
9D11= 3.18R12−46,33D12= 2
.70  Na = 1.64  ジロー34.50R
13−124,69D13= 1.06R14−135
,18D14=12.00  N?=1.70  シワ
−41,20R15= −56,82Di5−可変 R16= 594.13  D16= 3.30  N
g=1.49  νm= 57.40R17= 141
.56 物体[1と像面7との距離;922.74物体面1とス
リット2との距離P;28.0スリット2の径ω。;7
.7 絞り5の径  φ、:33.5 入射瞳の径  φ、;37.9 第4図は、第3図に示す投影装置に於ける変倍時の受光
面上に於ける露光量の変化を示す図で、縦軸に露光量、
横軸に結像倍率を示し、結像倍率が1の場合の露光量を
100とし、この値を原点に取っている。第4図に示す
様に、結像倍率の変化に伴って生ずる露光量の変化は通
常必要とされる変倍域に於いて1%以内に押えられ、本
発明の装置に於いては、極めて良好に露光量が一定に保
たれることが分る。
第5図は本発明を適用した複写装置の一実施例を示す図
である。第5図に於いて11は複写用原稿を載置し後述
する感光ドラムと同期して矢印の方向に移動するプラテ
ンガラス、13゜14は光源12からの光束をプラテン
ガラス上にスリット状に集光する為の反射笠である。
15.17は固定の反射ミラー、16は原稿の像を感光
ドラム上に形成する前述した連続変倍レンズ系で、感光
体ドラム上に投影する原稿像の結像倍率を変化する際に
は、矢印、即ち光軸方向に移動する。この場合、変倍レ
ンズ系16が倍率の変化に伴う感光体面上での原稿像の
端面を合わせる為に、光軸方向に移動する際、スリット
18の長手方向と平行な面内で、光軸と垂直な方向にも
公知の方法で移動させても良い。
18は、プラテン近傍に設けられ、感光ドラム上での露
光幅に寄与する固定のスリットである。
19はドラム、20は導電性基板、光導電体層、表面透
明絶縁層を順に結合して成る感光体、21゜22は各々
コロナ放電器、23はランプ、24は現像器、25.2
6はローラー、27は転写紙、28はコロナ放電器、2
9.30は各々ローラー、31は弾性体ブレードである
ドラム19は不図示のモーターで矢印方向に回転駆動さ
れている。感光体20はまずコロナ放電器21により表
面に均一な帯電を受けるが、その極性は前記光導電体が
N型半導体の場合は正、P型の場合は負である。次に、
感光体20は、結像光学系16による原稿の像露光を受
けると共に、コロナ放電器22により除電作業を受け、
これによって感光体20上には原稿の光像に対応した帯
電パターンが形成される。この感光体は更にランプ23
により全面均一な露光を受け、コントラストのよい静電
潜像が形成される。形成されたa像はカスケード型、マ
グネットブラシ型等の現像器24によりトナー像として
顕画化される。次にこのトナー像は不図示の供給手段か
ら送出され、ロー225.26によって感光体20に接
しめられて、感光体20と同速で送られる転写紙27に
転写される。転写効率を高める為、転写位置に於いて転
写紙の裏面には現像を形成したトナーと逆極性の帯電が
与えられるが、これはコロナ放電器28によってなされ
る。転写紙27に転写されたトナー像は、転写紙に圧接
した対のローラー29.30を備えた加熱定着器等の適
宜の定着器で定着され、不図示の収納手段に搬送される
転写終了後の感光体表面は、これに圧接した弾性体ブレ
ード31のエツジによって残留トナーの拭い取りクリー
ニングを受けて清浄面に復し、再び上記の画像処理サイ
クルに投入されるものである。尚、前記放電器22は光
像露光と同時に感光体20表面を除電するように設置さ
れているが、帯電器21と結像系の間に配置されて光像
露光前に感光体20表面を除電するようにしてもよい。
この場合はランプ23は不要である。!、た、感光体2
0は表面絶縁層を持たないものであってもよい。この場
合は放電器22とランプ23は不要である。ここに示す
複写装置は、原稿台が移動するタイプの装置を示したが
、その他の原稿台固定の複写装置にも適用可能なことは
言うまでもない。
上記実施例に於いては、原稿面の視野像を制限する手段
としてはスリット板を示したが、原稿面に沿って配され
た細長い反射体であっても良い。この反射体は、例えば
狭い幅の反射ミラーの様なもので、この反射ミラーの幅
が上記スリット板に於けるスリット開口幅と一致する様
にすれば良い。従って、例えば固定の原稿面を2対lの
速度比で移動する公知の移動ミラ一群で原稿面を走査す
る様なタイプのスキャニングシステムに於いては、この
移動ミラーの幅を選ぶことによって、スリットを配する
場合と同じ効果を持たせることは可能である。
又、本発明に係る投影装置に於いては、変倍に際して、
物像間の距離を一定に保持する様な投影装置に於いて、
特に露光量を一定とする様な効果が得られ易いものであ
る。
上述した如く、本発明に係る投影装置に於いては、露光
量を一定に保つ為に変倍に同期して、根株的に光学手段
の一部を変動することなしに常にほぼ一定の露光量が得
られるもので、その露光i:ニラ−にする度合いも、従
来の同様の目的の装置に比して遥かに優れているもので
ある。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は、本発明に係る投影装置の基本構成
を示す図、第3図は本発明に係る投影装置の一実施例を
示す図、第4図は第3図に示す装置の結像倍率に対する
露光量の変化を示す図、第5図は本発明を複写装置に適
用した一実施例を示す図。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  物体面の像を受光面上に投影する装置に於い
    て、変倍に際してその開口径が常に一定な絞りに関して
    対称に光学素子ブロックが配されて形成され、該光学素
    子ブロックの一部又は全部を前記絞りに関して対称的に
    移動させることで焦点距離全変化させる投影光学系と、
    前記投影光学系と物体面との間に配され物体面の視野を
    制限する手段とを備え、前記投影光学系の結像倍率の変
    化に対して、主として前記絞りの両側に配された光学素
    子ブロックの屈折力の変化を対応させることによって、
    変倍に際して受光面上の露光量をほぼ一定に保持するこ
    とを特徴とする変倍投影装置。
JP57175853A 1982-10-05 1982-10-05 変倍投影装置 Granted JPS5964810A (ja)

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