JP2743295B2

JP2743295B2 - 光学装置の周辺光量調整装置

Info

Publication number: JP2743295B2
Application number: JP3292293A
Authority: JP
Inventors: 修三木村
Original assignee: 富士写真光機株式会社
Priority date: 1991-10-11
Filing date: 1991-10-11
Publication date: 1998-04-22
Anticipated expiration: 2013-04-22
Also published as: JPH05100320A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば変倍可能な複写
機における結像用の光学装置等として用いられ、変倍時
において、光学系を透過する光の周辺光量の調整を行う
光学装置の周辺光量調整装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】複写機は、被写体側と結像体側との間、
即ち原稿台と感光面との間の光路に結像用の光学系を配
設する構成となっているが、近年においては、等倍の複
写だけでなく、拡大複写や縮小複写が可能となったもの
が広く用いられるようになってきている。このように、
等倍だけでなく、拡大，縮小の複写を可能とするには、
光学系に変倍機構を持たせなければならないが、この変
倍機構としては、光学系自体としては固定焦点レンズを
用い、この光学系全体を光路に沿って被写体側及び結像
側に移動させるようにしたものと、光学系を構成する一
部のレンズを可動レンズとなしたズームレンズを用い、
変倍時においては、ズームレンズ全体を光路に沿って移
動させるとともにこの可動レンズを移動させるようにし
たものとがある。そして、このズームレンズ方式におい
ても、変倍時における原稿載置の基準位置と感光面にお
ける基準位置とを一致させる、所謂コーナレジを行った
り、共軛長を補正したりするために、光学系の全体を移
動させるようにしたものがある。

【０００３】ところで、レンズにはcos⁴則による周辺光
量の低下が生じ、画面の中央部分は明るいが、周辺部分
の光量が低下して暗くなるという画角範囲内での光量が
アンバランスとなる傾向がある。然るに、複写機等のよ
うに、結像面全体の画質を均一ならしめる必要がある場
合においては、中心部と周辺部との光量をバランスさせ
るように光量の補正を行わなければならない。この周辺
光量の補正を行うために、従来は被写体を照明する光源
ランプとして、その周辺部の方が中心部より光量が大き
くなるようにしたものを用いるようにしていた例もあっ
た。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】複写倍率が固定されて
いる場合においては、周辺光量の大きな光源ランプを用
いれば、画角全体の光量バランスが取れるように補正す
ることができるが、変倍可能な複写機等において、倍率
を変更したときに、それに追従して周辺光量を大きくし
たり、小さくしたりする調整を行うことは不可能であ
る。

【０００５】即ち、図４に示したように、被写体面Ｐと
結像面Ｐ′との間の光路Ｒに置かれる光学系Ｌを、倍率
β₁となる位置に配置した状態における画角の周辺部の
光量と、倍率β₂の位置に変位させたときにおける画角
の周辺部の光量とを比較すると、レンズにけられがない
と仮定すれば、倍率β₁の位置では、画角がθ₁である
から周辺光量は中心部の光量に対してcos⁴θ₁である。
従って、画角θ₁の範囲迄光量を均一にするためには、
この位置では中心部の光量に対して１／cos⁴θ₁だけ周
辺部の光量を大きくしなければならない。一方、倍率β
₂の位置では、画角がθ₂であるから、周辺光量は中心
部の光量に対してcos⁴θ₂の光量低下が起こる。従っ
て、光量を均一にするための周辺部（画角θ₂）の光量
を中心部の光量に対して１／cos⁴θ₂だけアップさせな
ければならない。これにより、倍率β₁の位置で中心部
と周辺部との光量のバランスが取れている場合におい
て、光学系Ｌを倍率β₂の位置に変位させたときに、光
量バランスを取るためには、周辺部の光量を数１だけ低
下させなければならない。

【０００６】

【数１】

【０００７】ところが、前述した従来技術のように、光
源ランプにおける光量分布が一定であると、倍率変化に
応じた周辺光量の調整を行うことができず、このために
変倍可能な複写機等として構成した場合においては、す
べての倍率範囲で光量むらがなく、鮮明な複写像等が得
られなくなるという欠点がある。

【０００８】本発明は叙上の点に鑑みてなされたもので
あって、その目的とするところは、変倍時に画像の周辺
光量を精度良く、かつバランス良く調整することができ
るようにするとともに、小型化を図ることができ、しか
も複雑な光量補正を簡単な構成で行うことができるよう
にした光学装置の周辺光量調整装置を提供することにあ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】即ち、この発明は、光路
方向に移動可能な複数のレンズを内蔵したレンズ鏡胴を
固定・載置し、倍率を変更させるために前記レンズの光
路方向に沿って移動するとともに光路に直交する光路直
交方向に不動状態の走行体と、前記レンズ鏡胴の一面に
前記光路を挟む状態で開閉可能に取り付けられ、倍率変
更時に光路を開閉動作して被写体から前記レンズへの光
束通過量を変更・調整する光量調整手段と、前記走行体
において光路直交方向に移動可能な状態で取り付けら
れ、倍率変更時に走行体の光路方向への移動に応じて移
動・変位して前記レンズ鏡胴内のレンズ間距離を変更す
るカム板と、前記光量調整手段に係合可能な状態で前記
カム板に固設され、倍率変更時にカム板の移動動作に伴
い光量調整手段との係合位置が相対変化して光量調整手
段の開閉動作を行わしめるフォロアとを有し、倍率変更
時に前記走行体が光路方向に移動するのに応じてカム板
が光路直交方向に移動・変位することにより、前記光量
調整手段が作動して前記レンズでの光束通過量を変更・
調整するように構成したものである。

【００１０】

【作用】この発明の光学装置の周辺光量調整装置は、変
倍時にその倍率に合せて走行体を所定位置に移動させる
と、この走行体の移動に伴いカム板がガイド手段にガイ
ドされながら走行体に対し光路の直交方向に移動し、走
行体に対してカム板の相対位置が変化する。そして、こ
のカム板に取付けたフォロアも同様に相対位置が変化す
るので、このフォロアの移動変位に伴いこれに係合する
マスク板が光軸との距離を変動させて、レンズを通過す
る光束が光学系の倍率に応じて調節される。

【００１１】

【実施例】以下この発明の一実施例について添付図面を
参照しながら説明する。図１はこの発明に係る光学装置
の周辺光量調整装置を示すものであり、この周辺光量調
整装置は、基台１と、走行体２と、レンズ鏡胴３と、カ
ム板４と、光量調整手段５と、作動手段６とを備えてい
る。

【００１２】基台１は、光学装置（図略）内の被写体面
（図略）側と結像面（図略）側との間の光路α直下に配
置されており、この基台１上には光路αに平行に配設し
たスライドレール７及びラック８を取付けている。ま
た、この基台１には、結像面側に向けて拡開するような
状態、つまり光路αに対して一定角度傾斜した状態でガ
イドレール９が取付けてある。

【００１３】走行体２は、基台１上をスライドレール７
に沿ってガイドされながら光路αと平行な方向に並進移
動するようになっている。即ち、この走行体２は平板状
のもので略矩形状に形成されており、上面中央部側には
レンズ鏡胴３が取付けられている。レンズ鏡胴３は、略
箱型状に形成されて走行体２上に螺着されており、内部
には複数のレンズ１０が収納され、光学系の倍率変更に
伴って光路α方向に移動するように構成されている。

【００１４】カム板４は、走行体２の下面側において光
路αに直交する方向（Ｙ方向）に移動可能な状態で取付
けてある。光学系の倍率変更を行う際には、走行体２に
対してカム板４の相対位置を変更させ、レンズ鏡胴３内
のレンズ間距離を変更するのと同時にレンズを透過する
光束の光量調整も行うようになっている。このカム板４
には、図３に示すようにレンズ鏡胴３内のレンズ１０等
を取付けたレンズ枠（図略）に取付けた係合突起１１が
挿通する略弓形状のカム孔４ａ（図２参照）が一対形成
されている。また、このカム板４には図２に示す如く走
行体２に対してカム板４の相対位置を変更させるため、
ガイド孔４ｂが一対形成されており、このガイド孔４ｂ
には走行体２の下面に突設したガイドピン２ａが挿通さ
れ係合するようになっている。さらに、このカム板４に
は、光量調整手段５を駆動させるためのフォロア４ｃが
上方に向けて突設されている。なお、このカム板４に
は、ガイドレール９に係合する係合ピン４ｄが下面の一
角隅にて下方に向けて突設されており、その係合ピン４
ｄをガイドレール９に圧接係合させるため引張りバネ１
３がこのカム板４と走行体２との間に張架されている。

【００１５】光量調整手段５は、レンズ１０に入射する
光束又はレンズ１０から出射する光束を光学系の倍率に
応じて可変的に変更・調整するためのものであり、この
実施例では図３に示す如くレンズ鏡胴３の入射面３ａ側
に枢支された一対のマスク板５ａ，５ｂから構成されて
いる。このマスク板５ａは、下辺面が倍率に応じて所定
形状に形成されてフォロア４ｃに係合するカム面５ｃを
形成しており、中央部側には次に説明する連動ピン３ｂ
が挿通する長孔５ｄが形成されている。また、マスク板
５ｂには、マスク板５ａと重合する中間部分に連動ピン
３ｂが突設されており、マスク板５ａがカム板４の移動
に伴って回動すると、これに伴って連動ピン３ｂが上下
に変位し、この連動ピン３ｂを介してマスク板５ｂも反
対向きに回動するようになっている。なお、マスク板５
ａは、常時カム面５ｃがフォロア４ｃに圧接・係合する
ように先端と走行体２との間にスプリング１２が張架さ
れている。

【００１６】また、この光量調整手段としては、必ずし
もこの実施例のように２種一対のマスク板を用いる必要
はなく、例えば３枚以上のものを一部重ねるようにして
連動させることにより、より複雑な光量調整（補正）を
行なわせることが可能である。また、レンズ鏡胴の出射
面だけでなく入射面側にも別に同種のマスク板を取付
け、さらに複雑な光量調整（補正）を行なわせることも
可能である。作動手段６は、走行体２を倍率に応じて所
定方向へ特定量移動させると共に、カム板４を走行体２
に対して特定位置まで相対移動させるものであり、この
実施例では、走行体２に取付けたモータ（図略）と、こ
のモータにより駆動回転するとともにラック８に噛合す
るピニオン６ａとから構成されている。

【００１７】次に、この実施例の作用について説明す
る。例えば、光学装置内の光学系の倍率を変換して低倍
率での撮像を行なわせるときには、先のモータを作動
し、ピニオン６ａを図１において反時計回りに回転・駆
動する。すると、そのピニオン６ａを備えた同図中左方
位置にある走行体２が、ピニオン６ａとラック８との噛
合により、スライドレール７に沿って同図中右方の２点
鎖線位置へ移動する。

【００１８】また、この走行体２の右方（＋Ｘ方向）へ
の移動動作により、カム板４が走行体２側のスライドピ
ン２ａに規制されながら走行体２の奥方向（＋Ｙ方向）
へ強制的に移動する。その結果、走行体２に対するカム
板４の相対位置が変化し、それに伴ってカム板４に設け
たフォロア４ｃも走行体２の奥方向（＋Ｙ方向）へ相対
移動する。従って、図３においてマスク板５ａと、連動
ピン３ｂを介してマスク板５ａと連動するマスク板５ｂ
とは互いに閉じる方向に回動する。これにより、一対の
マスク板５ａ，５ｂによるレンズ１０に対する減光は、
倍率低下とともに増大し、最小倍率時には最大減光とな
る。なお、このとき走行体２及びこれに取付けてあるレ
ンズ鏡胴３は図１に示す基台１上において最右方である
結像側に最接近することとなる。

【００１９】

【発明の効果】以上説明してきたように、この発明に係
る光学装置の周辺光量調整装置によれば、走行体とカム
板との相対位置を変化させると、その相対位置の変化に
伴いカム板に突設するフォロアと圧接係合するマスク板
のカム面位置が変位し、この変位動作に伴ってマスク板
が回動・変位し、これによってレンズを通過する光束を
光学系の結像倍率に応じて適宜精度良く調節させること
が可能となり、高品質の光学装置を提供することができ
る。また、この発明に係る光学装置の周辺光量調整装置
によれば、光量調整手段として使用するマスク板のうち
少なくとも１つのものにはカム面を形成する一方、レン
ズ間距離の調節を行うカム板にはそのカム面に係合する
フォロアを突設させており、特にその光量調整手段につ
いて専用の駆動手段を別に設けず、そのフォロアにカム
面を圧接するだけでレンズ間距離とレンズ透過光量との
双方の調節を行うことができるので、構成が簡単で装置
の小型化が好適であると共に故障の発生も少ないという
効果を有する。さらに、この発明に係る光学装置の周辺
光量調整装置によれば、光量調整手段として多数のマス
ク板を一部重合させるように構成することにより、複雑
な光量調整（補正）を行なわせることが可能となり、よ
り高級化・高機能化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る光学装置の周辺光量調整装置を
示す平面図である。

【図２】この発明に係る光学装置の周辺光量調整装置を
示す要部分解斜視図である。

【図３】図１に示す周辺光量調整装置の作用を説明する
説明図である。

【図４】従来の光学装置における変倍時の問題点を説明
するための説明図である。

【符号の説明】

２走行体３レンズ鏡胴３ｂ連動ピン４カム板４ｃフォロア５光量調整手段５ｄ長孔

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】光路方向に移動可能な複数のレンズを内
蔵したレンズ鏡胴を固定・載置し、倍率を変更させるた
めに前記レンズの光路方向に沿って移動するとともに光
路に直交する光路直交方向に不動状態の走行体と、前記レンズ鏡胴の一面に前記光路を挟む状態で開閉可能
に取り付けられ、倍率変更時に光路を開閉動作して被写
体から前記レンズへの光束通過量を変更・調整する光量
調整手段と、前記走行体において光路直交方向に移動可能な状態で取
り付けられ、倍率変更時に走行体の光路方向への移動に
応じて移動・変位して前記レンズ鏡胴内のレンズ間距離
を変更するカム板と、前記光量調整手段に係合可能な状態で前記カム板に固設
され、倍率変更時にカム板の移動動作に伴い光量調整手
段との係合位置が相対変化して光量調整手段の開閉動作
を行わしめるフォロアとを有し、倍率変更時に前記走行体が光路方向に移動するのに応じ
てカム板が光路直交方向に移動・変位することにより、
前記光量調整手段が作動して前記レンズでの光束通過量
を変更・調整するように構成したことを特徴とする光学
装置の周辺光量調整装置。