JP2906543B2 - マイクロリーダプリンタの照明系 - Google Patents
マイクロリーダプリンタの照明系Info
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- Lenses (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、照明系に関し、詳しくは、マイクロフィル
ムリーダ、マイクロフィルムリーダプリンタ、オーバー
ヘッドプロジェクター等の画像投影装置に用いられる照
明系に関するものである。
ムリーダ、マイクロフィルムリーダプリンタ、オーバー
ヘッドプロジェクター等の画像投影装置に用いられる照
明系に関するものである。
［従来の技術］ 近年、マイクロフィルムリーダ、マイクロフィルムリ
ーダプリンタ、オーバーヘッドプロジェクタ等の画像投
影装置においては、第２図（Ａ）、（Ｂ）に示すよう
に、光源部１を、ランプ２と、ランプ２の背後に位置す
る楕円反射鏡３とで構成することが多くなってきてい
る。このような光源部１を有する照明系においては、ラ
ンプ２から直接オリジナルに向かう光よりも、楕円反射
鏡３で一旦反射された光の方がオリジナルの照明に寄与
する。
ーダプリンタ、オーバーヘッドプロジェクタ等の画像投
影装置においては、第２図（Ａ）、（Ｂ）に示すよう
に、光源部１を、ランプ２と、ランプ２の背後に位置す
る楕円反射鏡３とで構成することが多くなってきてい
る。このような光源部１を有する照明系においては、ラ
ンプ２から直接オリジナルに向かう光よりも、楕円反射
鏡３で一旦反射された光の方がオリジナルの照明に寄与
する。
第２図（Ａ）に示すように、通常、ランプ２のフィラ
メント４は、楕円反射鏡３の第１焦点位置に配置されて
おり、このフィラメント４から放出された光は、楕円反
射鏡３で反射され第２焦点位置５に集光される。このよ
うに集光作用を持つ楕円反射鏡３を利用することによ
り、後に続くコンデンサレンズ系を簡素化できるという
利点がある。
メント４は、楕円反射鏡３の第１焦点位置に配置されて
おり、このフィラメント４から放出された光は、楕円反
射鏡３で反射され第２焦点位置５に集光される。このよ
うに集光作用を持つ楕円反射鏡３を利用することによ
り、後に続くコンデンサレンズ系を簡素化できるという
利点がある。
第３図（Ａ）、（Ｂ）は、楕円反射鏡３を有する光源
部１を備えた従来の照明系を示す図である。第３図
（Ａ）は、低倍率の投影レンズ6Lを使用した場合を示
し、第３図（Ｂ）は、高倍率の投影レンズ6Hを使用した
場合を示す。フィラメント４からの光７は、楕円反射鏡
３で反射され、コンデンサレンズ系８を介して、一対の
ホルダーH1,H2の間に保持されたマイクロフィルムＦを
照明する。照明されたマイクロフィルムＦの画像は、投
影レンズ6L/6Hによってスクリーン（不図示）に投影さ
れる。
部１を備えた従来の照明系を示す図である。第３図
（Ａ）は、低倍率の投影レンズ6Lを使用した場合を示
し、第３図（Ｂ）は、高倍率の投影レンズ6Hを使用した
場合を示す。フィラメント４からの光７は、楕円反射鏡
３で反射され、コンデンサレンズ系８を介して、一対の
ホルダーH1,H2の間に保持されたマイクロフィルムＦを
照明する。照明されたマイクロフィルムＦの画像は、投
影レンズ6L/6Hによってスクリーン（不図示）に投影さ
れる。
このような照明系の光源部１は、基本的に、ランプ２
自体によって楕円反射鏡３からの光を遮らないように設
計されている。しかしながら、ランプ２からの直接光は
ランプバルブ先端2A（第２図（Ｂ）参照）による散乱に
よって実質的に照明に寄与していない。
自体によって楕円反射鏡３からの光を遮らないように設
計されている。しかしながら、ランプ２からの直接光は
ランプバルブ先端2A（第２図（Ｂ）参照）による散乱に
よって実質的に照明に寄与していない。
また、楕円反射鏡３の底部は、ランプ２のセッティン
グのため反射面としては利用されない。そこで、マイク
ロフィルムＦ上の点ｆを照明する光束について検討する
と、第４図（Ａ）に示すように、円環状に照明され、特
に投影レンズの瞳位置では第４図（Ｂ）に示すように、
中央部Ｑが暗くて周辺部Ｒが明るいものとなる。この現
象は、投影レンズのＦナンバーが大きいほど顕著とな
り、スクリーン上における照度分布が不均一となる要因
になる。
グのため反射面としては利用されない。そこで、マイク
ロフィルムＦ上の点ｆを照明する光束について検討する
と、第４図（Ａ）に示すように、円環状に照明され、特
に投影レンズの瞳位置では第４図（Ｂ）に示すように、
中央部Ｑが暗くて周辺部Ｒが明るいものとなる。この現
象は、投影レンズのＦナンバーが大きいほど顕著とな
り、スクリーン上における照度分布が不均一となる要因
になる。
この不都合を解決するためには、光源部１における軸
上光束幅Ｄを中央部Ｑに対応する反射面がない領域の幅
ｄより十分大きくすればよい。このためには、適当な負
の屈折力をもつレンズを光源部１の近く収束光束中に挿
入すればよい。
上光束幅Ｄを中央部Ｑに対応する反射面がない領域の幅
ｄより十分大きくすればよい。このためには、適当な負
の屈折力をもつレンズを光源部１の近く収束光束中に挿
入すればよい。
従って、従来コンデンサレンズ系Ｃは、光源部１の近
傍に位置する負レンズCLとマイクロフィルムＦの近傍に
位置する正のフレネルレンズCFとから構成されている。
また、このような照明系においては、照明効率を向上さ
せるため、投影レンズ6L/6HのマイクロフィルムＦ側の
瞳位置Ent.Pにフィラメント４の像を形成する所謂ケー
ラー照明法が採用される。。
傍に位置する負レンズCLとマイクロフィルムＦの近傍に
位置する正のフレネルレンズCFとから構成されている。
また、このような照明系においては、照明効率を向上さ
せるため、投影レンズ6L/6HのマイクロフィルムＦ側の
瞳位置Ent.Pにフィラメント４の像を形成する所謂ケー
ラー照明法が採用される。。
しかしながら、投影レンズ6Lと6Hとでは、合焦状態に
おける瞳位置Ent.Pが異なっているので、使用する投影
レンズ6L/6Hに応じてフィラメント４の像を形成する位
置を変化させなければならない。そこで、この照明系
は、マイクロフィルムＦの近傍のフレネルレンズCFを光
軸方向に移動させることにより、フィラメント４の像の
形成位置を変化させている。
おける瞳位置Ent.Pが異なっているので、使用する投影
レンズ6L/6Hに応じてフィラメント４の像を形成する位
置を変化させなければならない。そこで、この照明系
は、マイクロフィルムＦの近傍のフレネルレンズCFを光
軸方向に移動させることにより、フィラメント４の像の
形成位置を変化させている。
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上述したような従来の照明光学系にお
いては、マイクロフィルムＦの近傍にある比較的大きな
フレネルレンズを移動させるため、この移動に要するス
ペースを確保しなければならず、装置の大型化を招来す
る。また、移動のための機構に関しても、複雑なものが
要求される。
いては、マイクロフィルムＦの近傍にある比較的大きな
フレネルレンズを移動させるため、この移動に要するス
ペースを確保しなければならず、装置の大型化を招来す
る。また、移動のための機構に関しても、複雑なものが
要求される。
本発明は、このような点に鑑みて成されたもので、投
影レンズの瞳位置の移動に対して、コンデンサレンズ系
の小型のレンズを移動させるマイクロフィルムリーダプ
リンタ等の照明光学系を提供することを目的とするもの
である。
影レンズの瞳位置の移動に対して、コンデンサレンズ系
の小型のレンズを移動させるマイクロフィルムリーダプ
リンタ等の照明光学系を提供することを目的とするもの
である。
［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するための手段として、本発明の照明
系は、フィルム等の透過型物体を投影レンズによってス
クリーン等に投影する光学装置の照明系において、収束
光を発生する光源と、光源から順に負の第１レンズ群、
正の第２レンズ群、正の第３レンズ群とで構成され、該
第１レンズ群、第２レンズ群の屈折力をそれぞれφＩ、
φIIとするとき、 φＩ＋φII＜０ の条件を満たし、第１レンズ群を移動可能としたことを
特徴としている。
系は、フィルム等の透過型物体を投影レンズによってス
クリーン等に投影する光学装置の照明系において、収束
光を発生する光源と、光源から順に負の第１レンズ群、
正の第２レンズ群、正の第３レンズ群とで構成され、該
第１レンズ群、第２レンズ群の屈折力をそれぞれφＩ、
φIIとするとき、 φＩ＋φII＜０ の条件を満たし、第１レンズ群を移動可能としたことを
特徴としている。
［作用］ 従って、コンデンサレンズ系中の小径のレンズ群を移
動させるので、その移動機構は小型で簡単なものとする
ことができる。
動させるので、その移動機構は小型で簡単なものとする
ことができる。
［実施例］ 以下、図面を参照して、本発明の実施例について説明
する。
する。
第１図（Ａ）および（Ｂ）は、本発明を用いた照明系
の構成を示す側面図である。第１図（Ａ）は、低倍率の
投影レンズ6Lを使用した場合を示し、一方、第１図
（Ｂ）は、高倍率の投影レンズ6Hを使用した場合を示
す。
の構成を示す側面図である。第１図（Ａ）は、低倍率の
投影レンズ6Lを使用した場合を示し、一方、第１図
（Ｂ）は、高倍率の投影レンズ6Hを使用した場合を示
す。
光源部１のフィラメント４からの光７は、楕円反射鏡
３で反射され、コンデンサレンズ系Ｃに入射される。コ
ンデンサレンズ系Ｃは、光源部１側から順に、負のパワ
ーをもった第１レンズ群CI、正のパワーをもった第２レ
ンズ群CII、正のパワーをもったフレネルレンズからな
る第３レンズ群CIIIとから構成されている。
３で反射され、コンデンサレンズ系Ｃに入射される。コ
ンデンサレンズ系Ｃは、光源部１側から順に、負のパワ
ーをもった第１レンズ群CI、正のパワーをもった第２レ
ンズ群CII、正のパワーをもったフレネルレンズからな
る第３レンズ群CIIIとから構成されている。
このコンデンサレンズ系Ｃを介して、ホルダーH1、H2
の間に保持されたマイクロフィルムＦは照明され、マイ
クロフィルムＦの画像が投影レンズ6L/6Hによってスク
リーン（不図示）に投影される。また、スクリーン上で
十分な照度を得るために、コンデンサレンズ系Ｃによっ
て、投影レンズ6L/6HのマイクロフィルムＦ側の瞳位置E
nt.Pにフィラメント４の像が形成される。
の間に保持されたマイクロフィルムＦは照明され、マイ
クロフィルムＦの画像が投影レンズ6L/6Hによってスク
リーン（不図示）に投影される。また、スクリーン上で
十分な照度を得るために、コンデンサレンズ系Ｃによっ
て、投影レンズ6L/6HのマイクロフィルムＦ側の瞳位置E
nt.Pにフィラメント４の像が形成される。
このとき、コンデンサレンズ系Ｃの第１レンズ群C
Iは、投影レンズの種類にかかわらず常に瞳位置Ent.Pに
フィラメント４の像を形成するために、光軸方向に移動
可能に設けられ、投影レンズ6L/6Hに応じた位置に位置
付けられる。具体的には、低倍率の投影レンズ6Lを使用
した場合は第２レンズ群CIIに近接した位置（第１図
（Ａ）参照）に位置付けられ、高倍率の投影レンズ6Hの
場合は光源部１側に移動した位置（第１図（Ｂ）参照）
に位置付けられる。
Iは、投影レンズの種類にかかわらず常に瞳位置Ent.Pに
フィラメント４の像を形成するために、光軸方向に移動
可能に設けられ、投影レンズ6L/6Hに応じた位置に位置
付けられる。具体的には、低倍率の投影レンズ6Lを使用
した場合は第２レンズ群CIIに近接した位置（第１図
（Ａ）参照）に位置付けられ、高倍率の投影レンズ6Hの
場合は光源部１側に移動した位置（第１図（Ｂ）参照）
に位置付けられる。
そして、このコンデンサレンズ系Ｃは、第１レンズ群
CI、及び、第２レンズ群CIIの屈折力を、それぞれ、
φI,φIIとすると、次の条件式を満足する。
CI、及び、第２レンズ群CIIの屈折力を、それぞれ、
φI,φIIとすると、次の条件式を満足する。
φＩ＋φII＜０ …… この条件式は、低倍率の投影用レンズを使用した場
合においても、照明の中心部の陰りによる照度の不均一
を少なくするとともに、第１レンズ群CIの移動量を少な
くしてその移動機構を小型化するための条件である。
合においても、照明の中心部の陰りによる照度の不均一
を少なくするとともに、第１レンズ群CIの移動量を少な
くしてその移動機構を小型化するための条件である。
なお、各レンズ群CI、CII、CIIIは、各々、１枚のレ
ンズからなるものでも、複数枚のレンズからなるもので
もよい。
ンズからなるものでも、複数枚のレンズからなるもので
もよい。
また、マイクロフィルムＦの温度上昇を避けるため、
コンデンサレンズ系Ｃを構成する第１レンズ群CIおよび
第２レンズ群CIIの少なくとも一方を熱線吸収ガラスで
形成してもよい。
コンデンサレンズ系Ｃを構成する第１レンズ群CIおよび
第２レンズ群CIIの少なくとも一方を熱線吸収ガラスで
形成してもよい。
さらに、本実施例においては、光源部１からマイクロ
フィルムＦまでの光路が直線上であるが、ミラーを用い
て適当に光路を折り曲げてもよい。この場合にも、熱線
透過特性を備えたミラーを利用すれば、マイクロフィル
ムＦの温度上昇を防止することができる。
フィルムＦまでの光路が直線上であるが、ミラーを用い
て適当に光路を折り曲げてもよい。この場合にも、熱線
透過特性を備えたミラーを利用すれば、マイクロフィル
ムＦの温度上昇を防止することができる。
また、光源部１において、フィラメント４は、楕円反
射鏡３の第１焦点位置の近傍に配置されていればよい。
つまり、フィラメント４が、点光源と考えると、第１焦
点位置に配置されたフィラメント４から放出された光
は、第２焦点位置５に集光されることになるが、実際の
フィラメント４は、有限の大きさをもっているので、第
２焦点位置に有限の大きさの２次光源像が形成されるこ
とになる。このことからして、フィラメント４の中心が
厳密に第１焦点位置に位置させる必要はない。
射鏡３の第１焦点位置の近傍に配置されていればよい。
つまり、フィラメント４が、点光源と考えると、第１焦
点位置に配置されたフィラメント４から放出された光
は、第２焦点位置５に集光されることになるが、実際の
フィラメント４は、有限の大きさをもっているので、第
２焦点位置に有限の大きさの２次光源像が形成されるこ
とになる。このことからして、フィラメント４の中心が
厳密に第１焦点位置に位置させる必要はない。
なお、上記楕円反射鏡３としては、反射面が完全な楕
円面である必要はなく、第２図（Ｂ）に示すように基礎
曲面が楕円面であって、微小な平面の集合によって構成
したものでもよい。
円面である必要はなく、第２図（Ｂ）に示すように基礎
曲面が楕円面であって、微小な平面の集合によって構成
したものでもよい。
つぎに、本実施例の具体的な照明光学系の構成例を第
１表に示す。
１表に示す。
この構成例の場合、光源部１は、楕円反射鏡３の開口
面から距離45mmだけ離れた位置に光を集中させる。さら
に、マイクロフィルム面を基準としたレンズバック（フ
ィルム面を基準とした投影レンズの瞳位置）は、第１表
の主点間隔に対応して、75〜71である。また、第１レン
ズ群CIは、２枚の両凹レンズからなり、第２レンズ群C
IIは、両凸レンズからなり、第３レンズ群CIIIはフレネ
ル面を光源部１側に向けたフレネルレンズである。
面から距離45mmだけ離れた位置に光を集中させる。さら
に、マイクロフィルム面を基準としたレンズバック（フ
ィルム面を基準とした投影レンズの瞳位置）は、第１表
の主点間隔に対応して、75〜71である。また、第１レン
ズ群CIは、２枚の両凹レンズからなり、第２レンズ群C
IIは、両凸レンズからなり、第３レンズ群CIIIはフレネ
ル面を光源部１側に向けたフレネルレンズである。
第２表は、第１表の近軸配置をもつ構成例のさらに具
体的な数値を示すものである。なお、表中のG1およびG2
は、第１レンズ群を構成するレンズであり、G1は光源部
１に近い方のレンズであり、一方、G2は第２レンズ群側
に近い方のレンズである。
体的な数値を示すものである。なお、表中のG1およびG2
は、第１レンズ群を構成するレンズであり、G1は光源部
１に近い方のレンズであり、一方、G2は第２レンズ群側
に近い方のレンズである。
この第２表において、第２レンズ群は熱線吸収ガラス
で形成され、第３レンズ群はアクリル樹脂で形成されて
いる。ただし、＊印を付したフレネル面の曲率半径と
は、第５図に示すように、フレネル面の形状を次の式
で定義した場合の係数a0を示す。
で形成され、第３レンズ群はアクリル樹脂で形成されて
いる。ただし、＊印を付したフレネル面の曲率半径と
は、第５図に示すように、フレネル面の形状を次の式
で定義した場合の係数a0を示す。
Ra＝a0＋a1h＋a2h＋ …… ここで、Raは、第５図に示すように、光軸を含む断面
において、光軸Ｏからｈの高さにある点Ａと、この点Ａ
を通るフレネル面と垂直な直線と光軸との交点Ｂの間の
距離を示す。この式の係数a1、a2、a3、・・・を投影
レンズに応じて設定することによって、より適切な照明
系を得ることができる。
において、光軸Ｏからｈの高さにある点Ａと、この点Ａ
を通るフレネル面と垂直な直線と光軸との交点Ｂの間の
距離を示す。この式の係数a1、a2、a3、・・・を投影
レンズに応じて設定することによって、より適切な照明
系を得ることができる。
［効果］ 以上説明したとおり、本発明のマイクロリーダプリン
タの照明系によれば、低倍用投影レンズを使用する場合
においても、高倍用投影レンズを使用する場合において
も、小径の負の第１レンズ群を移動させることにより、
中心部の陰りをなくしてより均一な照明をすることがで
きる。また、小径の負の第１レンズ群を移動させること
により、照明系を極めてコンパクトに構成することがで
きるとともに、その操作性も極めて向上したものとする
ことができる。
タの照明系によれば、低倍用投影レンズを使用する場合
においても、高倍用投影レンズを使用する場合において
も、小径の負の第１レンズ群を移動させることにより、
中心部の陰りをなくしてより均一な照明をすることがで
きる。また、小径の負の第１レンズ群を移動させること
により、照明系を極めてコンパクトに構成することがで
きるとともに、その操作性も極めて向上したものとする
ことができる。
第１図（Ａ）および（Ｂ）は、本発明のマイクロリーダ
プリンタの照明系の低倍率および高倍率での使用状態を
示す構成図、 第２図（Ａ）および（Ｂ）は、光源部の光路を示す光路
図および光源部の斜視図、 第３図（Ａ）および（Ｂ）は、従来のマイクロリーダプ
リンタの照明系の低倍率および高倍率での使用状態を示
す構成図、 第４図（Ａ）および（Ｂ）は、前記第３図（Ａ）に示さ
れる照明系の光軸上の光束の状態を示す光路図および瞳
での光束の状態を示す断面図、 第５図は、フレネル面の曲率半径を説明するための断面
図である。 ３……楕円反射鏡 ４……フィラメント ６……投影レンズ Ｃ……コンデンサレンズ系 CI……負の第１レンズ群 CII……正の第２レンズ群 CIII……正の第３レンズ群 Ｆ……マイクロフィルム H1、H2……フィルムホルダー
プリンタの照明系の低倍率および高倍率での使用状態を
示す構成図、 第２図（Ａ）および（Ｂ）は、光源部の光路を示す光路
図および光源部の斜視図、 第３図（Ａ）および（Ｂ）は、従来のマイクロリーダプ
リンタの照明系の低倍率および高倍率での使用状態を示
す構成図、 第４図（Ａ）および（Ｂ）は、前記第３図（Ａ）に示さ
れる照明系の光軸上の光束の状態を示す光路図および瞳
での光束の状態を示す断面図、 第５図は、フレネル面の曲率半径を説明するための断面
図である。 ３……楕円反射鏡 ４……フィラメント ６……投影レンズ Ｃ……コンデンサレンズ系 CI……負の第１レンズ群 CII……正の第２レンズ群 CIII……正の第３レンズ群 Ｆ……マイクロフィルム H1、H2……フィルムホルダー
Claims (1)
- 【請求項１】フィルム等の透過型物体を投影レンズによ
ってスクリーン等に投影する光学装置の照明系におい
て、 収束光を発生する光源と、光源から順に負の第１レンズ
群、正の第２レンズ群、正の第３レンズ群とで構成さ
れ、該第１レンズ群、第２レンズ群の屈折力をそれぞれ
φＩ、φIIとするとき φＩ＋φII＜０ の条件を満たし、第１レンズ群を移動可能としたことを
特徴とするマイクロリーダプリンタの照明系。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2057499A JP2906543B2 (ja) | 1990-03-07 | 1990-03-07 | マイクロリーダプリンタの照明系 |
| US07/666,053 US5187509A (en) | 1990-03-07 | 1991-03-07 | Illumination system for use in image projection apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2057499A JP2906543B2 (ja) | 1990-03-07 | 1990-03-07 | マイクロリーダプリンタの照明系 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03257444A JPH03257444A (ja) | 1991-11-15 |
| JP2906543B2 true JP2906543B2 (ja) | 1999-06-21 |
Family
ID=13057421
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2057499A Expired - Fee Related JP2906543B2 (ja) | 1990-03-07 | 1990-03-07 | マイクロリーダプリンタの照明系 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5187509A (ja) |
| JP (1) | JP2906543B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5980045A (en) * | 1996-06-03 | 1999-11-09 | Canon Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus |
| JP3473335B2 (ja) * | 1996-08-19 | 2003-12-02 | セイコーエプソン株式会社 | 投写型表示装置 |
| US20040038388A1 (en) * | 2001-12-19 | 2004-02-26 | Affymetrix, Inc. | Manufacturing process for array plate assembly |
| EP1672403A4 (en) * | 2003-09-30 | 2008-06-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | PROJECTION LENS, PROJECTION DISPLAY USING THE SAME, AND BACKGROUND PROJECTION DISPLAY |
| US8501122B2 (en) | 2009-12-08 | 2013-08-06 | Affymetrix, Inc. | Manufacturing and processing polymer arrays |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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1991
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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