JP2001337389A - 投影装置 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 照明手段を備えた投影装置において、光源か
らの直接反射光が投影光学系の入射瞳に入らずに、か
つ、照明系も含めた撮像系全体の大きさを小型化する。 【解決手段】 情報を記録した２次元物体と、物体を投
影する正のパワーを持った光学系１と、光学系１によっ
て投影された像を撮像する撮像手段と、物体を照明する
少なくとも１つの照明手段４を有する投影装置におい
て、照明手段４が発する照明光６が物体で反射した後の
光束外に光学系１の入射瞳５が配置され、かつ、光学系
１の光軸に対して物体面２が傾いて配置されている投影
装置。
らの直接反射光が投影光学系の入射瞳に入らずに、か
つ、照明系も含めた撮像系全体の大きさを小型化する。 【解決手段】 情報を記録した２次元物体と、物体を投
影する正のパワーを持った光学系１と、光学系１によっ
て投影された像を撮像する撮像手段と、物体を照明する
少なくとも１つの照明手段４を有する投影装置におい
て、照明手段４が発する照明光６が物体で反射した後の
光束外に光学系１の入射瞳５が配置され、かつ、光学系
１の光軸に対して物体面２が傾いて配置されている投影
装置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、投影装置に関し、
特に、照明光源により物体面を照明し、対物レンズによ
り撮像素子上に像を結像させる投影装置に関するもので
ある。
特に、照明光源により物体面を照明し、対物レンズによ
り撮像素子上に像を結像させる投影装置に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】照明手段を備えた投影装置では、光源の
位置によっては、照明手段が発する光束は物体面に反射
して、投影レンズの入射瞳を通過して、像面に直接入射
する。一方、物体面の映像は、物体面で散乱して、投影
レンズにより像面に結像するので、強度は比較的弱いこ
とが一般的である。しかし、上記の照明手段からの直接
光は非常に強いために、撮像された映像に輝点として結
像してしまう。特に、画像処理をして映像を処理する場
合は、この直接光は処理できない問題が発生する。特開
平１１−３２８２９８号の場合は、光拡散部材を用いる
ことによって、照明からの直接光を低減すると記載され
ているが、光拡散部材を置くことにより照明効率が悪く
なってしまう。また、光拡散部材がない場合は、光源を
光軸から遠ざけなければならず、装置の大型化につなが
るとされている。
位置によっては、照明手段が発する光束は物体面に反射
して、投影レンズの入射瞳を通過して、像面に直接入射
する。一方、物体面の映像は、物体面で散乱して、投影
レンズにより像面に結像するので、強度は比較的弱いこ
とが一般的である。しかし、上記の照明手段からの直接
光は非常に強いために、撮像された映像に輝点として結
像してしまう。特に、画像処理をして映像を処理する場
合は、この直接光は処理できない問題が発生する。特開
平１１−３２８２９８号の場合は、光拡散部材を用いる
ことによって、照明からの直接光を低減すると記載され
ているが、光拡散部材を置くことにより照明効率が悪く
なってしまう。また、光拡散部材がない場合は、光源を
光軸から遠ざけなければならず、装置の大型化につなが
るとされている。
【０００３】つまり、光源からの直接反射光が撮像素子
に入らないようにするためには、光源を光学系の光軸か
ら離れた位置に配置して、反射光が投影光学系の入射瞳
に入射しないようにし、光源からの直接反射光が撮像素
子に入るのを防がなければならないため、装置が大型化
することになってしまう。
に入らないようにするためには、光源を光学系の光軸か
ら離れた位置に配置して、反射光が投影光学系の入射瞳
に入射しないようにし、光源からの直接反射光が撮像素
子に入るのを防がなければならないため、装置が大型化
することになってしまう。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は従来技術のこ
のような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的
は、照明手段を備えた投影装置において、光源からの直
接反射光が投影光学系の入射瞳に入らずに、かつ、照明
系も含めた撮像系全体の大きさを小型化することであ
る。
のような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的
は、照明手段を備えた投影装置において、光源からの直
接反射光が投影光学系の入射瞳に入らずに、かつ、照明
系も含めた撮像系全体の大きさを小型化することであ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の第１の投影装置は、情報を記録した２次元物体と、
前記物体を投影する正のパワーを持った光学系と、前記
光学系によって投影された像を撮像する撮像手段と、前
記物体を照明する少なくとも１つの照明手段を有する投
影装置において、θを物体面内での撮像領域の中で最大
像高の主光線の入射角、φobj を投影光学系の光軸に対
する物体面の法線の傾きとして、前記投影光学系の光軸
に対して物体面が、 （１） θ／２≦φobj ≦θ を満たすように傾いて配置され、かつ、像面側撮像領域
最外周の点からの光線逆追跡において、その主光線が物
体面で反射した後の軌跡より外側に配置されていること
を特徴とするものである。
明の第１の投影装置は、情報を記録した２次元物体と、
前記物体を投影する正のパワーを持った光学系と、前記
光学系によって投影された像を撮像する撮像手段と、前
記物体を照明する少なくとも１つの照明手段を有する投
影装置において、θを物体面内での撮像領域の中で最大
像高の主光線の入射角、φobj を投影光学系の光軸に対
する物体面の法線の傾きとして、前記投影光学系の光軸
に対して物体面が、 （１） θ／２≦φobj ≦θ を満たすように傾いて配置され、かつ、像面側撮像領域
最外周の点からの光線逆追跡において、その主光線が物
体面で反射した後の軌跡より外側に配置されていること
を特徴とするものである。
【０００６】この場合、その照明手段が、物体面の像面
側法線先端から離れた位置に配置されていることが望ま
しい。
側法線先端から離れた位置に配置されていることが望ま
しい。
【０００７】本発明の第２の投影装置は、情報を記録し
た２次元物体と、前記物体を投影する正のパワーを持っ
た光学系と、前記光学系によって投影された像を撮像す
る撮像手段と、前記物体を照明する少なくとも１つの照
明手段を有する投影装置において、前記投影光学系の光
軸に対して物体面が傾いて配置され、像面側撮像領域最
外周の点からの光線逆追跡において、その主光線が物体
面で反射した後の軌跡より外側で、かつ、物体面の像面
側法線先端から離れる側に光源が配置されていることを
特徴とするものである。
た２次元物体と、前記物体を投影する正のパワーを持っ
た光学系と、前記光学系によって投影された像を撮像す
る撮像手段と、前記物体を照明する少なくとも１つの照
明手段を有する投影装置において、前記投影光学系の光
軸に対して物体面が傾いて配置され、像面側撮像領域最
外周の点からの光線逆追跡において、その主光線が物体
面で反射した後の軌跡より外側で、かつ、物体面の像面
側法線先端から離れる側に光源が配置されていることを
特徴とするものである。
【０００８】本発明の第３の投影装置は、情報を記録し
た２次元物体と、前記物体を投影する正のパワーを持っ
た光学系と、前記光学系によって投影された像を撮像す
る撮像手段と、前記物体を照明する少なくとも１つの照
明手段を有する投影装置において、前記投影光学系の光
軸に対して物体面及び像面が傾いて配置され、像面側撮
像領域最外周の点からの光線逆追跡において、その主光
線が物体面で反射した後の軌跡より外側で、かつ、物体
面の像面側法線先端から離れる側に光源が配置されてい
ることを特徴とするものである。
た２次元物体と、前記物体を投影する正のパワーを持っ
た光学系と、前記光学系によって投影された像を撮像す
る撮像手段と、前記物体を照明する少なくとも１つの照
明手段を有する投影装置において、前記投影光学系の光
軸に対して物体面及び像面が傾いて配置され、像面側撮
像領域最外周の点からの光線逆追跡において、その主光
線が物体面で反射した後の軌跡より外側で、かつ、物体
面の像面側法線先端から離れる側に光源が配置されてい
ることを特徴とするものである。
【０００９】以下、本発明において上記構成をとった理
由と作用を説明する。
由と作用を説明する。
【００１０】上記課題を解決するために、本発明は、情
報を記録した２次元物体と、前記物体を投影する正のパ
ワーを持った光学系と、前記光学系によって投影された
像を撮像する撮像手段と、前記物体を照明する少なくと
も１つの照明手段を有する投影装置において、前記照明
手段が発する照明光が前記物体で反射した後の光束外に
前記光学系の入射瞳が配置され、かつ、前記光学系の光
軸に対して物体面が傾いて配置されていることを特徴と
する投影装置を提供するものである。
報を記録した２次元物体と、前記物体を投影する正のパ
ワーを持った光学系と、前記光学系によって投影された
像を撮像する撮像手段と、前記物体を照明する少なくと
も１つの照明手段を有する投影装置において、前記照明
手段が発する照明光が前記物体で反射した後の光束外に
前記光学系の入射瞳が配置され、かつ、前記光学系の光
軸に対して物体面が傾いて配置されていることを特徴と
する投影装置を提供するものである。
【００１１】図１の光路図に示すように、物体面２で反
射した照明光６を投影光学系１の入射瞳５の外にくるよ
うな位置に光源４を配置することにより、物体面２で反
射する光線を像面３に入らないようにすることが可能と
なる。
射した照明光６を投影光学系１の入射瞳５の外にくるよ
うな位置に光源４を配置することにより、物体面２で反
射する光線を像面３に入らないようにすることが可能と
なる。
【００１２】さらに、図２に示すように、物体面２を投
影光学系１の光軸に対して傾けて配置することにより、
照明光源４から射出した光束６は、物体面２で反射した
後、投影光学系１の入射瞳５から離れる方向に反射する
ので、光源４を投影光学系１の入射瞳５の近くに配置す
ることが可能となり、投影装置を小型にすることが可能
となる。
影光学系１の光軸に対して傾けて配置することにより、
照明光源４から射出した光束６は、物体面２で反射した
後、投影光学系１の入射瞳５から離れる方向に反射する
ので、光源４を投影光学系１の入射瞳５の近くに配置す
ることが可能となり、投影装置を小型にすることが可能
となる。
【００１３】次に、図３の説明図を参照にして説明す
る。投影光学系１の光軸に対する物体面２の法線の傾き
φobj が（１）式を満たすように、物体面２を傾けるこ
とにより、光源４の投影光学系１の光軸からの距離ｄを
小さくすることが可能となる。ただし、θは物体面２内
での撮像領域の中で最大像高の主光線の入射角である。
なお、物体面２の傾く方向は、光源４と光軸を有する面
内で、物体面２の像面側法線先端が光源４から離れる方
向とする。
る。投影光学系１の光軸に対する物体面２の法線の傾き
φobj が（１）式を満たすように、物体面２を傾けるこ
とにより、光源４の投影光学系１の光軸からの距離ｄを
小さくすることが可能となる。ただし、θは物体面２内
での撮像領域の中で最大像高の主光線の入射角である。
なお、物体面２の傾く方向は、光源４と光軸を有する面
内で、物体面２の像面側法線先端が光源４から離れる方
向とする。
【００１４】（１） θ／２≦φobj ≦θ （１）式は光軸に対する物体面の法線の傾きに関する条
件であり、装置の小型化及び像面湾曲・歪曲収差を抑え
るために必要な条件である。（１）式の下限のθ／２を
下回ると、光源４からの直接反射光を避けるために、光
源４を光軸から大きく離れた位置に配置しなければなら
ず、装置が大型化してしまう。（１）式の下限内であれ
ば、光源４を光軸から近い位置に配置しても、光源４か
らの直接反射光が像面３の撮像素子に入らないようにす
ることが可能となり、したがって、装置の小型化が可能
となる。
件であり、装置の小型化及び像面湾曲・歪曲収差を抑え
るために必要な条件である。（１）式の下限のθ／２を
下回ると、光源４からの直接反射光を避けるために、光
源４を光軸から大きく離れた位置に配置しなければなら
ず、装置が大型化してしまう。（１）式の下限内であれ
ば、光源４を光軸から近い位置に配置しても、光源４か
らの直接反射光が像面３の撮像素子に入らないようにす
ることが可能となり、したがって、装置の小型化が可能
となる。
【００１５】また、（１）式の上限のθを越えると、物
体面２の傾きが大きくなり、投影光学系１により結像さ
れた像の像面湾曲・歪曲収差が大きくなってしまう。
（１）式の上限内であれば、投影光学系１により結像さ
れた像の像面湾曲・歪曲収差を小さく抑えることができ
る。
体面２の傾きが大きくなり、投影光学系１により結像さ
れた像の像面湾曲・歪曲収差が大きくなってしまう。
（１）式の上限内であれば、投影光学系１により結像さ
れた像の像面湾曲・歪曲収差を小さく抑えることができ
る。
【００１６】物体面２を、上記の条件（１）を満たす角
度で傾けた上で、この傾きが与えられる面内での像面側
撮像領域最外周の点からの主光線が、物体面２で反射し
た後の軌跡（図３の物体面２から出る矢印）より外側
で、かつ、物体面２の像面側法線先端から離れる側に光
源４を配置することによって、光源４からの直接反射光
が像面３の撮像素子に入らないようにすることができ
る。この場合、条件（１）を満たした上で、なるべく光
軸に近い位置に光源４を配置することによって、装置の
小型化を実現することができる。
度で傾けた上で、この傾きが与えられる面内での像面側
撮像領域最外周の点からの主光線が、物体面２で反射し
た後の軌跡（図３の物体面２から出る矢印）より外側
で、かつ、物体面２の像面側法線先端から離れる側に光
源４を配置することによって、光源４からの直接反射光
が像面３の撮像素子に入らないようにすることができ
る。この場合、条件（１）を満たした上で、なるべく光
軸に近い位置に光源４を配置することによって、装置の
小型化を実現することができる。
【００１７】さらに好ましくは、光軸に対して物体面２
を傾けただけでは焦点深度を取ることができなくなり、
物体の光軸方向の位置精度が厳しくなるので、図４に示
すように、像面３もあおりの配置を取ると、焦点深度
は、物体面２と像面３の両方を傾ける前の状態と略同じ
量の焦点深度を確保することが可能となる。
を傾けただけでは焦点深度を取ることができなくなり、
物体の光軸方向の位置精度が厳しくなるので、図４に示
すように、像面３もあおりの配置を取ると、焦点深度
は、物体面２と像面３の両方を傾ける前の状態と略同じ
量の焦点深度を確保することが可能となる。
【００１８】つまり、下記のシャインプルーフの条件
（２）式を満たすように、光軸に対して像面３も傾ける
ことが望ましい。ここで、φobj は投影光学系１の光軸
に対する物体面２の法線の傾き角度、φimg は投影光学
系１の光軸に対する像面３の法線の傾き角度、βは投影
光学系１の撮像倍率とする。
（２）式を満たすように、光軸に対して像面３も傾ける
ことが望ましい。ここで、φobj は投影光学系１の光軸
に対する物体面２の法線の傾き角度、φimg は投影光学
系１の光軸に対する像面３の法線の傾き角度、βは投影
光学系１の撮像倍率とする。
【００１９】（２） tanφimg ＝β・ tanφobj
【００２０】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の投影装置の光学
系の数値実施例１〜４について説明する。
系の数値実施例１〜４について説明する。
【００２１】実施例１の光学系の断面図を図５に示す。
実施例２、３の場合も同様であるので、図示は省く。実
施例１〜３は、投影光学系（撮像系）１は共通で、物体
面２及び像面３の傾き角度（ただし、図５の場合におい
て、傾き角度φobj は正を、傾き角度φimg は負を表す
ものとるする。）、光源４の位置のみ変えたものであ
る。投影光学系（撮像系）１共通の場合、物体面２の傾
き角度が大きい程、光源４の位置を光軸に近い位置に置
くことができ、そのため、投影装置の小型化が実現でき
る。
実施例２、３の場合も同様であるので、図示は省く。実
施例１〜３は、投影光学系（撮像系）１は共通で、物体
面２及び像面３の傾き角度（ただし、図５の場合におい
て、傾き角度φobj は正を、傾き角度φimg は負を表す
ものとるする。）、光源４の位置のみ変えたものであ
る。投影光学系（撮像系）１共通の場合、物体面２の傾
き角度が大きい程、光源４の位置を光軸に近い位置に置
くことができ、そのため、投影装置の小型化が実現でき
る。
【００２２】また、実施例４の光学系の断面図を図６に
示す。実施例４は、物体側をテレセントリックとした投
影光学系（撮像系）１で、この場合、入射角θがほとん
ど０°となるので、物体面２をほとんど傾けずに、物体
面２での直接反射光が撮像素子に入るのを防ぎ、かつ、
投影装置の小型化を実現することができる。
示す。実施例４は、物体側をテレセントリックとした投
影光学系（撮像系）１で、この場合、入射角θがほとん
ど０°となるので、物体面２をほとんど傾けずに、物体
面２での直接反射光が撮像素子に入るのを防ぎ、かつ、
投影装置の小型化を実現することができる。
【００２３】以下に各実施例のレンズデータを示す。こ
れらデータ中、記号は上記の他、ｒ 1 、ｒ2 …は各レン
ズ面の曲率半径、ｄ1 、ｄ2 …は各レンズ面間の間隔、
ｎ1、ｎ2 …は各レンズの使用光源の波長６６０ｎｍで
の屈折率であり、また、非球面形状は、光軸方向をＺ
軸、光軸と垂直な方向をＹ軸とすると、以下の式にて表
せられる。
れらデータ中、記号は上記の他、ｒ 1 、ｒ2 …は各レン
ズ面の曲率半径、ｄ1 、ｄ2 …は各レンズ面間の間隔、
ｎ1、ｎ2 …は各レンズの使用光源の波長６６０ｎｍで
の屈折率であり、また、非球面形状は、光軸方向をＺ
軸、光軸と垂直な方向をＹ軸とすると、以下の式にて表
せられる。
【００２４】 Ｚ＝ＣＹ2 ／［１＋√｛１−Ｃ2 Ｙ2 ｝］＋Ａ4 Ｙ4 ＋Ａ6 Ｙ6 ・・・（ａ） ただし、Ｃは面頂における曲率（＝１／ｒ、ｒは曲率半
径）、Ｋは円錐係数、Ａ 4 、Ａ6 はそれぞれ４次、６次
の非球面係数である。
径）、Ｋは円錐係数、Ａ 4 、Ａ6 はそれぞれ４次、６次
の非球面係数である。
【００２５】なお、光源４の位置に関しては、照明器具
の発光面を光源４の位置とし、その位置を示すｈは、光
軸からの光源４の高さ、Ｌは傾ける前の物体面２からの
距離である。 （実施例１） ｒ1 ＝ １２．９８１（非球面） ｄ1 ＝ ４．８０ ｎ＝１．４９ ｒ2 ＝ −６．０４９ ｄ2 ＝ ０．９１ ｒ3 ＝ ∞（絞り） ｄ3 ＝１０．８３ ｒ4 ＝ ∞（像面） 非球面係数 第１面 Ａ4 ＝−２．７０８２×１０-3 Ａ6 ＝ ８．５２３３×１０-5 β −０．４ θ １１．９８° φobj ９° φimg −３．６° ｈ ４．５ Ｌ １０ 。
の発光面を光源４の位置とし、その位置を示すｈは、光
軸からの光源４の高さ、Ｌは傾ける前の物体面２からの
距離である。 （実施例１） ｒ1 ＝ １２．９８１（非球面） ｄ1 ＝ ４．８０ ｎ＝１．４９ ｒ2 ＝ −６．０４９ ｄ2 ＝ ０．９１ ｒ3 ＝ ∞（絞り） ｄ3 ＝１０．８３ ｒ4 ＝ ∞（像面） 非球面係数 第１面 Ａ4 ＝−２．７０８２×１０-3 Ａ6 ＝ ８．５２３３×１０-5 β −０．４ θ １１．９８° φobj ９° φimg −３．６° ｈ ４．５ Ｌ １０ 。
【００２６】 （実施例２） ｒ1 ＝ １２．９８１（非球面） ｄ1 ＝ ４．８０ ｎ＝１．４９ ｒ2 ＝ −６．０４９ ｄ2 ＝ ０．９１ ｒ3 ＝ ∞（絞り） ｄ3 ＝１０．８３ ｒ4 ＝ ∞（像面） 非球面係数 第１面 Ａ4 ＝−２．７０８２×１０-3 Ａ6 ＝ ８．５２３３×１０-5 β −０．４ θ １１．９８° φobj ７° φimg −２．８° ｈ ５．５ Ｌ ２０ 。
【００２７】 （実施例３） ｒ1 ＝ １２．９８１（非球面） ｄ1 ＝ ４．８０ ｎ＝１．４９ ｒ2 ＝ −６．０４９ ｄ2 ＝ ０．９１ ｒ3 ＝ ∞（絞り） ｄ3 ＝１０．８３ ｒ4 ＝ ∞（像面） 非球面係数 第１面 Ａ4 ＝−２．７０８２×１０-3 Ａ6 ＝ ８．５２３３×１０-5 β −０．４ θ １１．９８° φobj １２° φimg −４．９° ｈ ４．３ Ｌ ３０ 。
【００２８】 （実施例４） ｒ1 ＝ ８．４６５（非球面） ｄ1 ＝ ５．０４ ｎ＝１．４９ ｒ2 ＝−１６．１２７ ｄ2 ＝ ３．８８ ｒ3 ＝ −９．６７０（非球面） ｄ3 ＝ ７．２６ ｒ4 ＝ −１．６８０ ｄ4 ＝ ０．４２ ｒ5 ＝ ∞（絞り） ｄ5 ＝ ４．３９ ｒ6 ＝ ∞（像面） 非球面係数 第１面 Ａ4 ＝ ４．９４６６×１０-4 Ａ6 ＝−２．１７１０×１０-5 第３面 Ａ4 ＝−４．５７９８×１０-3 Ａ6 ＝ １．２４０１×１０-3 β −０．３６ θ ０．４４° φobj ０．３° φimg −０．１° ｈ ５ Ｌ ３ 。
【００２９】次に、本発明に基づく光学系をコードリー
ダに用いた場合の構成例を示す。図７（ａ）はこのコー
ドリーダの主な構成を示す図であり、図７（ｂ）はその
先端部の拡大図である。このコードリーダは、ＬＥＤ等
よりなる光源４からなりコードパターンを照明する照明
部と、撮像系を構成する投影レンズ１及びそのレンズ１
を保持する鏡枠１５からなり、コードパターンからの反
射光をエリアセンサ１６上に結像させる撮像光学部と、
基板１７及び電装部１８からなり、ＣＣＤ等の固体撮像
素子のエリアセンサ１６にて取り込んだ画像を処理しマ
ルチメディア情報を信号出力ケーブル１９より出力する
処理回路部と、それらを内蔵保持する外装２０とからな
る。電装部１８には電池２３が取り外し可能に収納さ
れ、電池端子２５と接続ケーブル２２と操作スイッチ２
４を介して光源４に照明用の電力を供給している。
ダに用いた場合の構成例を示す。図７（ａ）はこのコー
ドリーダの主な構成を示す図であり、図７（ｂ）はその
先端部の拡大図である。このコードリーダは、ＬＥＤ等
よりなる光源４からなりコードパターンを照明する照明
部と、撮像系を構成する投影レンズ１及びそのレンズ１
を保持する鏡枠１５からなり、コードパターンからの反
射光をエリアセンサ１６上に結像させる撮像光学部と、
基板１７及び電装部１８からなり、ＣＣＤ等の固体撮像
素子のエリアセンサ１６にて取り込んだ画像を処理しマ
ルチメディア情報を信号出力ケーブル１９より出力する
処理回路部と、それらを内蔵保持する外装２０とからな
る。電装部１８には電池２３が取り外し可能に収納さ
れ、電池端子２５と接続ケーブル２２と操作スイッチ２
４を介して光源４に照明用の電力を供給している。
【００３０】この例のコードリーダの場合、その先端面
２１をコードパターンが記録された被写体面２６に密着
した状態で手動で移動させることによりコードパターン
を読み取るものであり、本発明に基づいて、傾いた物体
面２を規定するために、先端面２１は投影レンズ１の光
軸に対して傾けて設定されている。
２１をコードパターンが記録された被写体面２６に密着
した状態で手動で移動させることによりコードパターン
を読み取るものであり、本発明に基づいて、傾いた物体
面２を規定するために、先端面２１は投影レンズ１の光
軸に対して傾けて設定されている。
【００３１】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によると、光源からの直接反射光が投影光学系の入射瞳
に入らずに、かつ、照明系も含めた投影装置、撮像系全
体の大きさを小型化することができる。
によると、光源からの直接反射光が投影光学系の入射瞳
に入らずに、かつ、照明系も含めた投影装置、撮像系全
体の大きさを小型化することができる。
【図１】本発明の前提となる発明の構成を示した光路図
である。
である。
【図２】本発明の基本原理を説明するための図である。
【図３】本発明による光源の配置位置及び条件式（１）
を説明するための図である。
を説明するための図である。
【図４】本発明に基づくあおり配置を説明するための図
である。
である。
【図５】本発明の実施例１の光学系の断面図である。
【図６】本発明の実施例４の光学系の断面図である。
【図７】本発明に基づく光学系をコードリーダに用いた
場合の構成例を示す図である。
場合の構成例を示す図である。
１…投影光学系（投影レンズ） ２…物体面 ３…像面 ４…光源 ５…入射瞳 ５’…明るさ絞り ６…照明光 １５…鏡枠 １６…エリアセンサ １７…基板 １８…電装部 １９…信号出力ケーブル ２０…外装 ２１…先端面 ２２…接続ケーブル ２３…電池 ２５…電池端子 ２４…操作スイッチ ２６…被写体面
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１２年７月２８日（２０００．７．２
８）
８）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項２
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の第１の投影装置は、情報を記録した２次元物体と、
前記物体を投影する正のパワーを持った光学系と、前記
光学系によって投影された像を撮像する撮像手段と、前
記物体を照明する少なくとも１つの照明手段を有する投
影装置において、θを物体面内での撮像領域の中で最大
像高の主光線の入射角、φobj を投影光学系の光軸に対
する物体面の法線の傾きとして、前記投影光学系の光軸
に対して物体面が、 （１） θ／２≦φobj ≦θ を満たすように傾いて配置され、かつ、像面側撮像領域
最外周の点からの光線逆追跡において、その主光線が物
体面で反射した後の軌跡より外側に光源が配置されてい
ることを特徴とするものである。
明の第１の投影装置は、情報を記録した２次元物体と、
前記物体を投影する正のパワーを持った光学系と、前記
光学系によって投影された像を撮像する撮像手段と、前
記物体を照明する少なくとも１つの照明手段を有する投
影装置において、θを物体面内での撮像領域の中で最大
像高の主光線の入射角、φobj を投影光学系の光軸に対
する物体面の法線の傾きとして、前記投影光学系の光軸
に対して物体面が、 （１） θ／２≦φobj ≦θ を満たすように傾いて配置され、かつ、像面側撮像領域
最外周の点からの光線逆追跡において、その主光線が物
体面で反射した後の軌跡より外側に光源が配置されてい
ることを特徴とするものである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００６】この場合、その照明手段が、物体面の像面
側法線先端から離れる側に配置されていることが望まし
い。
側法線先端から離れる側に配置されていることが望まし
い。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２１】実施例１の光学系の断面図を図５に示す。
実施例２、３の場合も同様であるので、図示は省く。実
施例１〜３は、投影光学系（撮像系）１は共通で、物体
面２及び像面３の傾き角度（ただし、図５の場合におい
て、傾き角度φobj は正、傾き角度φimg は負であ
る。）、光源４の位置のみ変えたものである。投影光学
系（撮像系）１共通の場合、物体面２の傾き角度が大き
い程、光源４の位置を光軸に近い位置に置くことがで
き、そのため、投影装置の小型化が実現できる。
実施例２、３の場合も同様であるので、図示は省く。実
施例１〜３は、投影光学系（撮像系）１は共通で、物体
面２及び像面３の傾き角度（ただし、図５の場合におい
て、傾き角度φobj は正、傾き角度φimg は負であ
る。）、光源４の位置のみ変えたものである。投影光学
系（撮像系）１共通の場合、物体面２の傾き角度が大き
い程、光源４の位置を光軸に近い位置に置くことがで
き、そのため、投影装置の小型化が実現できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H087 KA00 LA01 PA01 PA02 PA17 PB01 PB02 QA02 QA06 QA07 QA12 QA21 QA34 QA41 RA05 RA12 RA13 RA34 RA37 RA45
Claims (4)
- 【請求項１】 情報を記録した２次元物体と、前記物体
を投影する正のパワーを持った光学系と、前記光学系に
よって投影された像を撮像する撮像手段と、前記物体を
照明する少なくとも１つの照明手段を有する投影装置に
おいて、θを物体面内での撮像領域の中で最大像高の主
光線の入射角、φobj を投影光学系の光軸に対する物体
面の法線の傾きとして、前記投影光学系の光軸に対して
物体面が、 （１） θ／２≦φobj ≦θ を満たすように傾いて配置され、かつ、像面側撮像領域
最外周の点からの光線逆追跡において、その主光線が物
体面で反射した後の軌跡より外側に配置されていること
を特徴とする投影装置。 - 【請求項２】 前記照明手段が、前記物体面の像面側法
線先端から離れた位置に配置されていることを特徴とす
る請求項１記載の投影装置。 - 【請求項３】 情報を記録した２次元物体と、前記物体
を投影する正のパワーを持った光学系と、前記光学系に
よって投影された像を撮像する撮像手段と、前記物体を
照明する少なくとも１つの照明手段を有する投影装置に
おいて、前記投影光学系の光軸に対して物体面が傾いて
配置され、像面側撮像領域最外周の点からの光線逆追跡
において、その主光線が物体面で反射した後の軌跡より
外側で、かつ、物体面の像面側法線先端から離れる側に
光源が配置されていることを特徴とする投影装置。 - 【請求項４】 情報を記録した２次元物体と、前記物体
を投影する正のパワーを持った光学系と、前記光学系に
よって投影された像を撮像する撮像手段と、前記物体を
照明する少なくとも１つの照明手段を有する投影装置に
おいて、前記投影光学系の光軸に対して物体面及び像面
が傾いて配置され、像面側撮像領域最外周の点からの光
線逆追跡において、その主光線が物体面で反射した後の
軌跡より外側で、かつ、物体面の像面側法線先端から離
れる側に光源が配置されていることを特徴とする投影装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000154492A JP2001337389A (ja) | 2000-05-25 | 2000-05-25 | 投影装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000154492A JP2001337389A (ja) | 2000-05-25 | 2000-05-25 | 投影装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001337389A true JP2001337389A (ja) | 2001-12-07 |
| JP2001337389A5 JP2001337389A5 (ja) | 2007-06-28 |
Family
ID=18659577
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000154492A Pending JP2001337389A (ja) | 2000-05-25 | 2000-05-25 | 投影装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001337389A (ja) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0450970A (ja) * | 1990-06-15 | 1992-02-19 | Canon Inc | 画像形成装置 |
| JPH0627028A (ja) * | 1992-07-08 | 1994-02-04 | Canon Inc | 表面状態検査装置 |
| JPH07159336A (ja) * | 1993-12-07 | 1995-06-23 | Canon Inc | 表面状態検査装置及びそれを用いた露光装置 |
| JPH11287949A (ja) * | 1998-04-02 | 1999-10-19 | Canon Inc | 偏心結像光学系 |
-
2000
- 2000-05-25 JP JP2000154492A patent/JP2001337389A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0450970A (ja) * | 1990-06-15 | 1992-02-19 | Canon Inc | 画像形成装置 |
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| JPH11287949A (ja) * | 1998-04-02 | 1999-10-19 | Canon Inc | 偏心結像光学系 |
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| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070515 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070515 |
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20101124 |