JPS5960418A - 結像光学系 - Google Patents

結像光学系

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JPS5960418A
JPS5960418A JP16963782A JP16963782A JPS5960418A JP S5960418 A JPS5960418 A JP S5960418A JP 16963782 A JP16963782 A JP 16963782A JP 16963782 A JP16963782 A JP 16963782A JP S5960418 A JPS5960418 A JP S5960418A
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JP
Japan
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optical path
light beam
optical system
path length
imaging optical
Prior art date
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Pending
Application number
JP16963782A
Other languages
English (en)
Inventor
Minoru Aoki
稔 青木
Yasumori Nagahara
永原 康守
Norio Kajiwara
梶原 紀夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP16963782A priority Critical patent/JPS5960418A/ja
Publication of JPS5960418A publication Critical patent/JPS5960418A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/01Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for producing multicoloured copies
    • G03G15/0105Details of unit
    • G03G15/011Details of unit for exposing

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optical Systems Of Projection Type Copiers (AREA)
  • Exposure Or Original Feeding In Electrophotography (AREA)

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】 この発明は、物体より出る光束を結像するレンズの後方
の光路に挿入・解除可能にハーフミラ−等の光束分割手
段を設けた結像光学系に関する。
潜像形成用の露光4束等を複数の光束に分割したり、分
割しないで使用したりする場合、ノ・−フミラーを光路
に挿入・解除可能に設ける方法が良く使用されている。
例えば、二色カラー複写機の一つの方式として、感光特
性の異る感光体ドラムを2本使用し、露光々束をハーフ
ミラ−で分割して、原稿上の2色の画像を別々の感光体
ドラム上に結像させて潜像を形成し、夫々別の色の現像
剤で現像して同一の転写紙上に転写して二色複写を得る
方式がある。この方式の複写機は2色(例えば赤、黒)
のコピーが得られることは勿論のこと、通常の白黒コピ
ーも取れるようになっている。この方式の2色カラー複
写機の一例を第1図により説明すると、コンタクトガラ
スl上に載置された原稿は、露光ランプ2により照明さ
れ、第1ミラー3、第2ミラー4、第3ミラー5、結像
レンズ6を通ってハーフミラ−7に達する。光束はハー
フミラ−7で赤用感光体ドラムllに行く光束と、黒用
感光体ドラム12に行く光束とに分割さ九る。赤用感光
体の感度は一般に黒用感光体の感度より低いため、赤用
光束の光量は黒用光束の光量の数倍になるようにされて
いる。ハーフミラ−7で分割された赤用光束は第4ミラ
ー8、第5ミラー9を経て赤用感光体ドラム11に達す
る。一方、黒用光束は第6ミラーIOで反射して黒用感
光体ドラム12に達する。両光路長は完全に同一になる
ように作ら几ており、感光体ドラム11 、12上に正
確に結像する。
両感光体ドラム11 、12のまわりには夫々公知の現
像、クリーニング等の複写プロセスユニットが配設さ几
ている。こ几らの原理、機能は通常の白黒複写機と特に
変る所はない。両感光体ドラム11 、12上に形成さ
れた赤、黒のトナー像は給紙部13より給紙される同一
転写紙に転写される。
この際、赤黒の色ずれが起らないよう潜像形成位置、ド
ラム径、ドラム間距離、転写紙通過路が設定されている
以上の構成の複写機において、白黒コピーを行なう場合
は赤用光束を必要としない。そこでハーフミラ−7を光
路から解除すれば全光量が黒用感光体ドラム12に達す
るので、原稿露光ランプの光量を少くすることが出来る
。あるいはコピー速度を高くして、単位時間当りの複写
枚数を多くすることができる。
しかし、白黒コピ一時、ハーフミラ−を光束から外すと
後で詳述する如く、原稿から黒用感光体までの実効的な
光路長が変化してしまい、感光体上に正確に結像せず潜
像がボケで、解像力が低下すると云う問題が発生する。
この発明は、上述の例の如く光束分割手段を有する結像
光学系においてこ几を外した場合にも結像面上に正確に
結像させることのできる結像光学系を提供することを目
的とする。
この目的は、本発明にしたがい、光束分割手段を解除し
た場合、利用する光束の光路に、上記光路長の変化を補
償する手段として透明な板部材を挿入することにより達
成される。この板部材の厚さhは、光束分割手段()\
−フミラー)゛の厚さをζ、屈折率をへ、この板部材の
屈折率を02とした場合、はソ になるようにす几ばよい。
以下に、本発明の理論と実施例を図面にしたがって詳細
に説明する。
実施例の説明に先立ち、光路中に透明板を挿入した場合
の光路長の変化について説明する。
第2図に示す如く、厚さtのガラス板20の上面の一点
Aに法線に対して入射角1で入射した光線は、ガラスの
表面で屈折し、ガラス内を屈折角rで進む。この場合入
射角iと屈折角rの間にはスネルの法則として公知の n = sin I/ sin r なる関係がある。このnを屈折率と云う。ガラスの中を
進行した光線はガラスの下面のB点で再び空気中に出て
もとの入射方向と平行に進む、したがって、ガラスがな
かった場合の光線の進路(破線で示す)より法線方向に
Xだけ下方にず几ることになる。
図において入射光線の延長線とガラスの下面の交点をC
,B点に立てた垂線と線分ACの交点をり、A点からガ
ラス下面に下した垂線の足をEとすれば EC= AC5iIl+ EB = A−C5ill r BC=EC−EB=AC(gfnj −5fnr )Δ
AECと△DBCは相似であるから DB    AE BCEC BC−AE 、”、 D13=  □ BC DB = x 、 AE = t ECAC5ifff sin i           sin 1=t(1
−−) したがって、厚さt1空気に対する屈折率nなる透明板
を光軸に直角に挿入することによってt(X−−)だけ
実質共役長が長くなる。例えばガラスの屈折率が1.5
である場合にはx=t(1−−)=t−−= − 151,53 となる。
第3図に示す如く、透明載置が光軸に対して斜めに挿入
された場合は、透明板を通過した後の光軸はもとの光軸
の延長線(破線で示す)よりずれ、結像点Pは板2oの
法線方向に上記の式にょるXだけす°Aたp′に移動す
る。
第1図の二色カラー複写装置では、ハーフミラ−7は光
路に対して斜に挿入さ几ているので、ハーフミラ−7か
ない場合に比して実効光路長が変化すると共に光軸も若
干ず几ることになる。
したがって、ハーフミラ−を外した後に、ハーフミラ−
による光路長の変化量と同等の変化J」Iを与える透明
板を光路に対して同じ角度で挿入すれば、光路長の変化
及び光軸のずnB完全に補償され、結像面上にボケなく
結像させることができる。
今、ハーフミラ−の屈折率をn□、厚みをtlとすれば
、これを外したために生ずる結像点の移動距離Xは前述
の理論より、 x = tl (1−) 1 これを補償するために挿入する透明板の屈折率をn2と
すnば、結像点移動距離がXになるような厚さt2は次
の式より求められる。
”” tx (1−)=t2 (1−)nl     
       n2 もし、補償用透明板の屈折率n2がハーフミラ−の屈折
率用に等しい場合はt1=t2となる。
光路長変化補償用透明板は白黒コピー用の場合は無色透
明のガラス板又はプラスチック板とすればよいが、その
光束を他の目的例えば感光体の分光感度の補正等に使用
する場合は、目的に合致した干渉フィルタ、色フィルタ
とすることも可能である。
光路長補償部材と光束分割部材とは一体に結合し一方を
光路より解除すれば他方が光路に挿入されるようにする
ことにより、操作が簡単になるとともに、補償部材の挿
入忘れを防止することができる。
光路長補償部材と光束分割部材とを一体に結合して同時
に移動する手段としては、と九らを光路の光束の範囲を
外れた位置に設けた軸に軸対称に一体的に設けこの軸を
中心に回動すれば同じ位置、姿勢で両者を置換すること
ができる。
以下に実施例を図面にもとすいて説明する。
第4図に示す実施例では夫々の屈折率及び厚みが前述の
関係にあるハーフミラ−7と透明板21とが結像レノズ
6を通過した後の光路の光束の範囲外に光軸からy11
f′Lで直交する軸22の両側に一体的Ic結合されて
いる。したがって軸23を中心に180゜回動すれば、
ハーフミラ−7は光路から退避し、透明板21が同じ姿
勢でその位置に来る。
第5図に示す他の実施例では、ハーフミラー7と透明板
21とは同一平面上に隣接して一体に結合きれその接続
線の中心点でこれらの面に直角に軸22が設けられてい
る。この軸22はロータリンレノイド23により、通電
時は非通電時に対し工8o。
回転するようになっている。
第6図に示す更に他の実施例ではハーフミラ−7と透明
板21とが同一平面上に隣接して一体に結合きれている
点は第5図の実施例と同じであるが、その置換手段とし
ては、ステップモータ24で回転する駆動プーリ25と
案内プーリ26とに掛は渡され光路に直交する方向に移
動するワイヤロープ27に上記のハーフミラ−7と透明
板21の結合体が取付けら几でおり、ステップモータ2
4を所定のステップだけ回転させることにより、ハーフ
ミラ−7と透明板21とが置換されるようにされている
以上、主として2色カラー複写機に使用されるハーフミ
ラ−を有する結像光学装置について本発明を説明したが
、この発明はこれに限られることなく、ハーフミラ−等
の厚みを有する板状の光束分割手段を挿入・解除可能に
設けた種々の結像光学系に適用することができる。例え
ば、情報信号に応じて発光素子を発光させ感光体上に露
光して記録を行なうプリンターで発光素子から感光体に
至る光路にハーフミラ−を設け、光束を分割し、ハード
コピーの製作と同時に残光時間の長い螢光体を用いたデ
ィスプレイに分割さfli一方の光束を投影させてモニ
ターを行なう装置が提案されているが、この装置でも、
ハードコピーの作製に先立ってディスプレイにだけ光束
を投影して情報の点検等を行なう場合にはノ・−フミラ
ーを解除すればよい。この場合、本発明を適用すること
により、ディスプレイ上の画像の分解能を良くすること
ができる。
もつとも、第1図に示した光学系でハ、ノ・−フミラー
の解除による結像点移動の補正を第6ミラー 10の移
動により行なうことも可能ではあるが、前述の如くノ・
−フミラーによる光路長移動量はノーーフミラーの厚み
の1/3程度であり、そのためにミラー移動装置を設け
、ハーフミラ−の解除と連動させることは却ってコスト
高につくので適当とは云えない。
以上の如く、本発明によれば、例えば二色カラー複写機
で白黒コピーを行う場合、分解能を落さずに容易に単位
時間あたりのコピ一枚数を上げることができ、又光路長
補正部材として透明ガラスの代りに、干渉フィルタ、ま
たは色ガラスフィルタを用いることにより感光体の分光
感度補正をすることが出来る等、種々の効果が得ら九る
なお、この発明は結像光学系中に光束分割手段を2つ以
上設けた場合にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は光束分割手段を設けた結像光学系を有する二色
カラー複写機の一例を示す断面図、第2図及び第3図は
光路に透明板を挿入した場合の光路長の変化を説明する
図式図、第4図は第1図中の光学系に本発明を適用した
実施例の要部を示す断面図、第5図及び第6図は夫々本
発明の他の実施例を示す斜視図である。 6・・・結像レンズ 7・・・ハーフミラ−(光束分割手段)11.12・・
・感光体ドダラム(結像面)21・・・光路長変化補償
手段(透明板)22・・・軸 第1図 q・ 2 1iC11 第 31ツI

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  物体より出る光束を結像するレンズと、該レ
    ンズの後方の光路に挿入・解除可能に設けられた厚みを
    有する光束分割手段と、該手段により分割さfL、た光
    束が夫々結像する少くとも2つ以上の結像面とを有し、
    上記の光束分割手段を解除した時、該光束分割手段が挿
    入されていた場合にこれを通過する光路を進む光束のみ
    を利用する結像光学系において、上記の光束分割手段を
    解除した場合、利用する光束の光路に光束分割手段の解
    除により発生する光路長の変化を補償する手段として透
    明な板部材を挿入するようにしたことを特徴とする結像
    光学系。
  2. (2)上記の光路長補償用透明板部材の厚さちは、」二
    記の光束分割手段の厚さをtl、屈折率をnl、光路長
    補償部材の屈折率をn2とした場合、はソになるように
    したことを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の結
    像光学系。
  3. (3)上記の光路長補償部材がフィルターであることを
    特徴とする特許請求の範囲第1項又は第2項に記載の結
    像光学系。
  4. (4)  上記の光路長補償手段と光束分割手段とを光
    路の光束の範囲を外れた位置に設けた軸に軸対称に一体
    的に設け、該軸を中心に回動することにより、これらの
    一方を光路に挿入し、他方を解除するようにしたことを
    特徴とする特許請求の範囲第1項乃至第3項のいづれか
    1項に記載の結像光学系。
  5. (5)上記の軸が光路より離れてこれに直交することを
    特徴とする特許請求の範囲第4項に記載の結像光学系。
  6. (6)上記の軸が光束分割手段の面に垂直であることを
    特徴とする特許請求の範囲第4項に記載の結像光学系。
  7. (7)上記の光路長補償手段と光束分割手段とが同一平
    面上に隣接して一体に設けられ、光軸に直交する方向に
    移動されることによりいづれか一方を光路に挿入し他方
    を解除するようにしたことを特徴とする特許請求の範囲
    第1項乃至第3項のいずれか1項に記載の結像光学系。
JP16963782A 1982-09-30 1982-09-30 結像光学系 Pending JPS5960418A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8102411B2 (en) * 2007-03-07 2012-01-24 Ricoh Company, Ltd. Optical scanner and image forming apparatus

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS51120742A (en) * 1975-04-15 1976-10-22 Nec Corp Cross type branching device

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