JPS6053849B2 - インミラ−光学系の斜め光束に対する光量補正方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はインミラー光学系の光量補正方法の改良に関
するものである。

インミラー光学系は、対称型レンズ系の前群レンズと
その後方に配設されたミラーを用いて、前方物界から前
群レンズを通過した光束をミラーで反射させることによ
りその反射光束を再び前群レンズの背後から物界側に向
つて通過させて、あたかも互に向き合つた２組の前群レ
ンズよりなる普通の対称型レンズ系と同じような結像性
能を得ようとして構成されるもので、電子写真複写機の
投影光学系として広く使われている。

この場合、基本となるべき対称型レンズ系の群構成が複
数個である場合には正規の絞り位置がレンズ系中央の空
間に位置することになるので、該対称型レンズ系をイン
ミラー光学系構成とした時でも、実際の絞りをほぼその
正規の絞り位置に設置することが可能となるが、群構成
が奇数個であるように設計された対称型光学系をインミ
ラー光学系とした場合には。正規の絞り位置が中央に位
置するレンズ群内部に入り込んでしまうため、実際の絞
りが正規の絞り位置からかなり離れた位置に置かざるを
得なくなる。 例えば、第１図に示すインミラーレンズ
系は第２図に示す基本となるべき奇数群構成の対称型レ
ンズ系の前半部から構成されたもので、この場合の中間
群レンズＬ’２は第２図の中間群レンズＬ２を対称面ｓ
で分割した構成とされ、且つその分割面が反射面Ｍとし
て構成されているものである。

従つて、本来の正規絞り位置は分割面である反射面Ｍの
位置となるが、実際問題として絞りをこの位置に置くの
は物理的に無理であるので、実際の絞りＤは中間群レン
ズＬ’、の前方に設けられることになる。従つて、この
ように構成されたインミラーレンズ系を展関した場合を
考えると、第２図示のように、対称型レンズ系内にその
中間群レンズ！を挟んで２個の絞り、即ち、実際の絞り
ＤとミラーＭにより作られる絞りＤの線Ｄ″とが出来る
ことになる。さて、このような場合、光軸に平行に入射
する中心光束はたとえ２個の絞りＤ，Ｄ″が設けられて
いても複数の絞り設定に起因するけられの現象（口径蝕
）に害されることはないが、斜め光束の場合には後側に
位置する絞り像Ｄ″のために一部の光束がけられること
になる。

しかも、この斜め光束におけるけられ現象は、同じ入射
角であるならば絞り開口が小さく（Ｆナンバーの大きく
）なる程大きな影響を与えるので、小絞り状態における
画面周辺部の光量減少量はまことに著しいものとなる。
このことは、該インミラーレンズ系を例えば電子写真複
写機の投影光学系として用いる場合に画像のむらとなつ
て現れるので、その使用法が極めて限定されるものとな
る。即ち、スリット走査露光式の複写機を例にとると、
画面上におけるスリット巾方向の光量均一なことがむら
のない良質な画像を得るための条件となるので、絞り全
開の状態での画面中心部と画面周辺部との光量比を基に
して、例えば原稿面における照明量配分またはスリット
の巾員配分を設定したと仮定すると、確かに絞り全開状
態では均一な露光が可能となるが絞り開口を小さく変え
た場合には前述の複数絞りによる斜め光束のけられ現象
が発生して画面周辺部の光量が急激に減少し、これが画
像むら−を生じさせることになる。本発明はこの欠点を
補なうことを目的としてなされたもので、その特徴とす
るところは特許請求の範囲に記載されたところに存する
。

以下図示実施例に基いて本発明を説明する。

複一数絞りに起因して生じる画面むらは、絞り全開また
は所定の大きさ以上の絞り開口の時における光量減少量
と小絞り状態における時の光量減少量との間に著しい差
が存在することに原因があるから、これを防ぐためには
絞り全開時または所定開一口時における斜め光束の光量
を子め減少して小絞り状態の時における光量に近付けて
おけばよいことになる。今、感光体面における照度分布
を、例えば第４図実線で示すように、基準状態例えばＦ
８の状態で照度分布がほぼ均一になるように設計してお
いたとすれば、何の補正手段も講じない場合には斜め光
束について一般的に働くＣＯＳ４乗則の作用が逆に効い
てＦ５，６の状態では周辺（スリット巾の端部位置）光
束が大きく増して照度が高くなり、またＦｌｌの状態で
は複数絞りの影響が出て周辺照度が低下することになる
。

従つて、第３図に示すように、インミラーレンズ系の前
群レンズ・レの前面に斜め光束に対して口径蝕を発生さ
せる制限リングＣを設けて、最大人射角における絞り全
開時の斜入射光束を一部遮断するようにする。この場合
、上側の部分光束４は該リングＣにより直接遮断され、
下側部分の光束＠はミラーＭで反射の後に制限リングＣ
で遮断されるから、中央部分の光束（ハ）のみが有効光
束となつて感光体面に達することになる。さて、この状
態で可変開口の虹彩絞りである実際の絞りＤの開口を小
さくして行くと、或る開口値までは制限リングＣによつ
て一部光束が遮断される状態が続くが、その後は該リン
グＣによる影響を受けなくなつて来るから、前記制限リ
ングＣの開口径及び設置位置を適正に定めることにより
、所定開口（例えばＦ８）以上の明るい開口径における
周辺光量を、第４図点線で示すようにそれぞれの周辺部
において減少させるようにすれば、各Ｆ値における周辺
光量の減少傾向を近似させることが可能となる。本発明
の補正手段によれば、実際の絞りＤを最大とした（最大
口径比）時においてその中心光束のみが開口効率１００
％で中心光束以外の全ての斜め光束に対する開口効率が
１００％未満となるように制限した場合から、最大開口
比においてその最大角の斜め光束についてのみ開口効率
を１００％未満とし、他の画角についての斜め光束及び
中心光束については開口効率が１００％となるように制
限した場合まで、広い範囲の補正が可能であり且つ補正
の効果が生じる。

尚、この場合の開口効率はＣＯＳ４乗則の影響下におい
てのものである。以上述べたように本発明を用いる時は
この種のインミラー光学系における光量補正に優れた効
果を発揮する。尚、図示実施例はあくまで一実施例であ
つて、これにより本発明が限定されるものではない。

例えば、インミラー光学系中のミラーは平面鏡ばかりで
はなく曲面鏡またはダハプリズムであつてもよいし、光
量制限リングＣの開口形状も円形に限定されるものでは
ない。特にスリット走査露光式の複写機に用いる場合の
制限リングの開口形状は種々に決定し得るものである。
また、本発明を適用すべき機器については特に制限はな
い。

【図面の簡単な説明】 第１図及び第２図は本発明の説明を容易にするための光
学系図、第３図は本発明の一実施例を示す光学系図、第
４図は光量減少の傾向を示す説明図である。 Ｌ１は前群レンズ、！及びＬ″２は中間群レンズ、！は
後群レンズ、Ｄは絞り、Ｄ″は絞りの像、Ｓは分割面、
Ｃは制限リング。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 実際の絞りが光学系内の正規の絞り位置から外れた
   位置に設けられているインミラー光学系の光量補正方法
   において、実際の絞り開口を全開に保つた場合に、光軸
   に平行な中心光束に対しては口径蝕を生じさせないが、
   全てのまたは所定範囲の斜め光束に対しては強制的に口
   径蝕を生じさせて、実際の絞り開口が全開である時の前
   記斜め光束の光量減少分と、実際の絞り開口を小さくな
   した時に実際の絞り開口とミラーによる該絞り開口の像
   とにより生じる前記斜め光束の光量減少分との間の光量
   差を少なくするようになしたことを特徴とするインミラ
   ー光学系の斜め光束に対する光量補正方法。 ２ 前記実際の絞りより前方の位置に、前記斜め光束に
   対して口径蝕を発生させる第２の絞りを置くことにより
   斜め光束に対する光量補正を行なう特許請求の範囲第１
   項記載のインミラー光学系の斜め光束に対する光量補正
   方法。 ３ レンズ系の第１レンズの前方に前記第２の絞りを置
   いて斜め光束に対する光量補正を行なう特許請求の範囲
   第２項記載のインミラー光学系の斜め光束に対する光量
   補正方法。