JP3306765B2 - 焦点検出手段を有した画像形成装置 - Google Patents
焦点検出手段を有した画像形成装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は焦点検出手段を有した画
像形成装置に関し、特に投影レンズによりスクリーン面
上に投影される投影像あるいは記録媒体面上に投影され
る投影像の結像状態を検出し、常にピントの合った良好
なる投影像が得られる例えばマイクロフィルムリーダー
やマイクロフィルムリーダープリンタ等の装置に好適な
焦点検出手段を有した画像形成装置に関するものであ
る。
像形成装置に関し、特に投影レンズによりスクリーン面
上に投影される投影像あるいは記録媒体面上に投影され
る投影像の結像状態を検出し、常にピントの合った良好
なる投影像が得られる例えばマイクロフィルムリーダー
やマイクロフィルムリーダープリンタ等の装置に好適な
焦点検出手段を有した画像形成装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】一般のマイクロフィルムリーダープリン
タ等の画像形成装置は縮小記録しているマイクロフィル
ム等の投影画像（画像情報）を投影レンズによりスクリ
ーン面上に拡大投影するリーダ部（観察系）と、該投影
画像を投影レンズにより感光体に投影記録し複写物とし
て出力するプリンタ部（記録系）とを有している。
タ等の画像形成装置は縮小記録しているマイクロフィル
ム等の投影画像（画像情報）を投影レンズによりスクリ
ーン面上に拡大投影するリーダ部（観察系）と、該投影
画像を投影レンズにより感光体に投影記録し複写物とし
て出力するプリンタ部（記録系）とを有している。
【０００３】そして多くのマイクロフィルムリーダープ
リンタでは手動で投影レンズを光軸方向に移動させてス
クリーン面上又は感光体面上にピントの合った投影像を
得ている。
リンタでは手動で投影レンズを光軸方向に移動させてス
クリーン面上又は感光体面上にピントの合った投影像を
得ている。
【０００４】このような動作をしている為、ピント調整
が面倒であり、最近では焦点検出手段を用いて短時間に
自動的にピント合わせ可能なリーダープリンタが望まれ
ている。
が面倒であり、最近では焦点検出手段を用いて短時間に
自動的にピント合わせ可能なリーダープリンタが望まれ
ている。
【０００５】一般に画像形成装置において投影レンズと
して投影倍率が４０〜５０倍と高倍率のものを使用した
場合、焦点深度は０．０２ｍｍ程度と浅くなる。この
為、鮮明な投影像をスクリーン面上もしくは感光体ドラ
ム面上に形成する為には焦点検出手段に高い光学精度が
要求されてくる。
して投影倍率が４０〜５０倍と高倍率のものを使用した
場合、焦点深度は０．０２ｍｍ程度と浅くなる。この
為、鮮明な投影像をスクリーン面上もしくは感光体ドラ
ム面上に形成する為には焦点検出手段に高い光学精度が
要求されてくる。
【０００６】焦点検出手段を用いた画像形成装置は例え
ば特開昭６３−３１６８３８号公報や特開昭６３−７０
８１３号公報等で種々と提案されている。
ば特開昭６３−３１６８３８号公報や特開昭６３−７０
８１３号公報等で種々と提案されている。
【０００７】特開昭６３−３１６８３８号公報では拡大
像を投影する為のリーダ系光路と焦点検出用の受光素子
に光束を導く為の焦点検出用光路とを設け、この焦点検
出用光路に２次結像レンズを配置して投影レンズによる
投影像を縮小して受光素子に結像させている。そして受
光素子から得られる信号を利用してピント調整を行って
いる。
像を投影する為のリーダ系光路と焦点検出用の受光素子
に光束を導く為の焦点検出用光路とを設け、この焦点検
出用光路に２次結像レンズを配置して投影レンズによる
投影像を縮小して受光素子に結像させている。そして受
光素子から得られる信号を利用してピント調整を行って
いる。
【０００８】特開昭６３−７０８１３号公報では投影画
像を読取る為にイメージセンサーを設け、該イメージセ
ンサーの複数の領域毎でそれぞれ投影画像に関するコン
トラスト信号を求め、これら各コントラスト信号が最大
となる投影レンズの光軸上の位置をそれぞれの領域に対
する合焦位置として求めている。そして各領域の合焦位
置のうち最も多い合焦位置を含み、かつ互いに接近した
合焦位置の集合を用いて投影レンズの合焦位置を決定す
ることによりピント調整行っている。
像を読取る為にイメージセンサーを設け、該イメージセ
ンサーの複数の領域毎でそれぞれ投影画像に関するコン
トラスト信号を求め、これら各コントラスト信号が最大
となる投影レンズの光軸上の位置をそれぞれの領域に対
する合焦位置として求めている。そして各領域の合焦位
置のうち最も多い合焦位置を含み、かつ互いに接近した
合焦位置の集合を用いて投影レンズの合焦位置を決定す
ることによりピント調整行っている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】従来の画像形成装置に
おいて用いられている焦点検出手段では焦点検出を行う
焦点検出可能領域、所謂、測距可能領域が焦点検出系に
縮小光学系を用いている為に画面中央部の一領域に限ら
れている。この領域は全画面（全投影画像）に対して比
較的狭いという問題点があった。この為、投影画像内に
おける測距領域に測距可能な画像が形成されていないと
きは焦点検出ができないという問題点があった。
おいて用いられている焦点検出手段では焦点検出を行う
焦点検出可能領域、所謂、測距可能領域が焦点検出系に
縮小光学系を用いている為に画面中央部の一領域に限ら
れている。この領域は全画面（全投影画像）に対して比
較的狭いという問題点があった。この為、投影画像内に
おける測距領域に測距可能な画像が形成されていないと
きは焦点検出ができないという問題点があった。
【００１０】本発明は、投影レンズより投影画像をスク
リーン面や感光体面（記録媒体面）上に投影する際、該
投影レンズの出射側に適切に構成した光束分離手段や焦
点検出ユニット等を設け、これらの各要素を適切に変位
させることにより投影画像内の複数領域で高精度に焦点
検出ができるようにしたマイクロフィルムリーダーやマ
イクロフィルムリーダープリンタ等に好適な焦点検出手
段を有した画像形成装置の提供を目的とする。
リーン面や感光体面（記録媒体面）上に投影する際、該
投影レンズの出射側に適切に構成した光束分離手段や焦
点検出ユニット等を設け、これらの各要素を適切に変位
させることにより投影画像内の複数領域で高精度に焦点
検出ができるようにしたマイクロフィルムリーダーやマ
イクロフィルムリーダープリンタ等に好適な焦点検出手
段を有した画像形成装置の提供を目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の焦点検出手段を
有した画像形成装置は、 （１−１）照明手段で照明した投影画像を投影レンズに
よってスクリーン面あるいは記録媒体面等の投影面上に
投影する際、該投影レンズの射出側に入射光束の一部を
反射させる光束分離手段を設け、該光束分離手段の反射
側に結像レンズと該投影レンズの投影面上の焦点状態を
検出する為の焦点検出ユニットとを設け、該焦点検出ユ
ニットで該投影レンズの焦点状態を検出する際、該結像
レンズと焦点検出ユニットとを一体的に回動させて該撮
影画像内の複数領域のうちの一領域からの光束を選択し
て用いることにより該投影画像内の複数領域での焦点検
出を行っていることを特徴としている。
有した画像形成装置は、 （１−１）照明手段で照明した投影画像を投影レンズに
よってスクリーン面あるいは記録媒体面等の投影面上に
投影する際、該投影レンズの射出側に入射光束の一部を
反射させる光束分離手段を設け、該光束分離手段の反射
側に結像レンズと該投影レンズの投影面上の焦点状態を
検出する為の焦点検出ユニットとを設け、該焦点検出ユ
ニットで該投影レンズの焦点状態を検出する際、該結像
レンズと焦点検出ユニットとを一体的に回動させて該撮
影画像内の複数領域のうちの一領域からの光束を選択し
て用いることにより該投影画像内の複数領域での焦点検
出を行っていることを特徴としている。
【００１２】特に、前記焦点検出ユニットは前記投影レ
ンズの瞳の異なる領域を通過した光束を１対の焦点検出
用結像レンズで集光して受光素子面上に投影画像に関す
る複数の光量分布を形成し、該受光素子からの信号を用
いて該複数の光量分布の相対的な位置関係を求めて該投
影レンズの焦点検出を行っており、該結像レンズと焦点
検出ユニットとを一体的に回動させる際、該１対の焦点
検出用結像レンズの入射瞳と該投影レンズの射出瞳とが
略共役関係を維持するようにしていることを特徴として
いる。
ンズの瞳の異なる領域を通過した光束を１対の焦点検出
用結像レンズで集光して受光素子面上に投影画像に関す
る複数の光量分布を形成し、該受光素子からの信号を用
いて該複数の光量分布の相対的な位置関係を求めて該投
影レンズの焦点検出を行っており、該結像レンズと焦点
検出ユニットとを一体的に回動させる際、該１対の焦点
検出用結像レンズの入射瞳と該投影レンズの射出瞳とが
略共役関係を維持するようにしていることを特徴として
いる。
【００１３】（１−２）照明手段で照明した投影画像を
投影レンズによってスクリーン面あるいは記録媒体面等
の投影面上に投影する際、該投影レンズの射出側に入射
光束の一部を反射させる光束分離手段を設け、該光束分
離手段の反射側に結像レンズと該投影レンズの投影面上
の焦点状態を検出する為の焦点検出ユニットとを設け、
該焦点検出ユニットで該投影レンズの焦点状態を検出す
る際、該光束分離手段の傾きを変えると共に該結像レン
ズと焦点検出ユニットとを一体的に、該投影レンズの光
軸と垂直方向に移動させて該撮影画像内の複数領域のう
ちの一領域からの光束を選択して用いることにより該投
影画像内の複数領域での焦点検出を行っていることを特
徴としている。
投影レンズによってスクリーン面あるいは記録媒体面等
の投影面上に投影する際、該投影レンズの射出側に入射
光束の一部を反射させる光束分離手段を設け、該光束分
離手段の反射側に結像レンズと該投影レンズの投影面上
の焦点状態を検出する為の焦点検出ユニットとを設け、
該焦点検出ユニットで該投影レンズの焦点状態を検出す
る際、該光束分離手段の傾きを変えると共に該結像レン
ズと焦点検出ユニットとを一体的に、該投影レンズの光
軸と垂直方向に移動させて該撮影画像内の複数領域のう
ちの一領域からの光束を選択して用いることにより該投
影画像内の複数領域での焦点検出を行っていることを特
徴としている。
【００１４】特に、前記焦点検出ユニットは前記投影レ
ンズの瞳の異なる領域を通過した光束を１対の焦点検出
用結像レンズで集光して受光素子面上に投影画像に関す
る複数の光量分布を形成し、該受光素子からの信号を用
いて該複数の光量分布の相対的な位置関係を求めて該投
影レンズの焦点検出を行っており、該光束分離手段の傾
きを変えると共に該結像レンズと焦点検出ユニットとを
一体的に、該投影レンズの光軸と垂直方向に移動させる
際、該１対の焦点検出用結像レンズの入射瞳と該投影レ
ンズの射出瞳とが略共役関係を維持するようにしている
ことを特徴としている。
ンズの瞳の異なる領域を通過した光束を１対の焦点検出
用結像レンズで集光して受光素子面上に投影画像に関す
る複数の光量分布を形成し、該受光素子からの信号を用
いて該複数の光量分布の相対的な位置関係を求めて該投
影レンズの焦点検出を行っており、該光束分離手段の傾
きを変えると共に該結像レンズと焦点検出ユニットとを
一体的に、該投影レンズの光軸と垂直方向に移動させる
際、該１対の焦点検出用結像レンズの入射瞳と該投影レ
ンズの射出瞳とが略共役関係を維持するようにしている
ことを特徴としている。
【００１５】
【実施例】図１は本発明の実施例１の光学系の要部概略
図である。図２〜図５は図１の一部分の説明図である。
図である。図２〜図５は図１の一部分の説明図である。
【００１６】図中、１は光源手段であり、例えばハロゲ
ンランプや螢光灯等より成っている。２はコンデンサー
レンズであり、光源手段１からの光束を集光している。
３は断熱ガラス、４はコールドミラーであり、この光学
部材３，４で光源手段１から放射された光束のうち赤外
光成分を除去して投影画像６面上での温度の上昇を抑え
ている。５はフィールドレンズである。尚、本実施例に
おいては符番１，２，３，４，５の各要素で照明手段
（照明光学系）ＬＸを構成している。
ンランプや螢光灯等より成っている。２はコンデンサー
レンズであり、光源手段１からの光束を集光している。
３は断熱ガラス、４はコールドミラーであり、この光学
部材３，４で光源手段１から放射された光束のうち赤外
光成分を除去して投影画像６面上での温度の上昇を抑え
ている。５はフィールドレンズである。尚、本実施例に
おいては符番１，２，３，４，５の各要素で照明手段
（照明光学系）ＬＸを構成している。
【００１７】６は透過型の投影画像（画像情報）であ
り、例えばマイクロフィルム等から成っている。７は投
影レンズであり、投影画像６をスクリーン１４面上又は
感光ドラム（記録媒体）１５面上に拡大投影している。
り、例えばマイクロフィルム等から成っている。７は投
影レンズであり、投影画像６をスクリーン１４面上又は
感光ドラム（記録媒体）１５面上に拡大投影している。
【００１８】投影レンズ７は後述する焦点検出手段１０
１で得られる信号（出力値）に基づいて駆動手段２６に
より光軸７ａ上矢印７ｂの如く移動制御され、これによ
りスクリーン１１面上の投影像のピント調整（フォーカ
シング）を行っている。
１で得られる信号（出力値）に基づいて駆動手段２６に
より光軸７ａ上矢印７ｂの如く移動制御され、これによ
りスクリーン１１面上の投影像のピント調整（フォーカ
シング）を行っている。
【００１９】８はローテーションプリズムであり、図２
に示すように投影レンズ７の射出面側に設けて（スクリ
ーン面１１上での投影画像の位置調整を行って）いる。
投影レンズ７の光軸７ａとローテーションプリズム８の
光軸８ｃとは一致している。ローテーションプリズム８
は光軸８ｃ、即ち投影レンズ７の光軸７ａを回転軸とし
て回転可能になっている。
に示すように投影レンズ７の射出面側に設けて（スクリ
ーン面１１上での投影画像の位置調整を行って）いる。
投影レンズ７の光軸７ａとローテーションプリズム８の
光軸８ｃとは一致している。ローテーションプリズム８
は光軸８ｃ、即ち投影レンズ７の光軸７ａを回転軸とし
て回転可能になっている。
【００２０】１６は光束分離手段であり、ハーフミラー
又は全反射ミラーより成っており、ローテーションプリ
ズム８とスクリーン１１面との間の該ローテーションプ
リズム８の射出側の光路中に設けており、ローテーショ
ンプリズム８からの光束の一部又は全部を分離してい
る。
又は全反射ミラーより成っており、ローテーションプリ
ズム８とスクリーン１１面との間の該ローテーションプ
リズム８の射出側の光路中に設けており、ローテーショ
ンプリズム８からの光束の一部又は全部を分離してい
る。
【００２１】１７は焦点検出用の結像レンズ（縮小レン
ズ）である。結像レンズ１７の光軸１７ａは図１に示す
ようにローテーションプリズム８の光軸８ｃとが一致す
るように設定している。
ズ）である。結像レンズ１７の光軸１７ａは図１に示す
ようにローテーションプリズム８の光軸８ｃとが一致す
るように設定している。
【００２２】１８は焦点検出用のマスクであり、ライン
センサー２１に入射する光量を制限している。１９は焦
点検出用のフィールドレンズであり、結像レンズ１７で
結像された投影像を後述する再結像レンズ２０ａ，２０
ｂを介してラインセンサー２１面上へ導光する光学的作
用を有している。２０ａ，２０ｂは各々１対の焦点検出
用結像レンズ（再結像レンズ）であり、光軸に対して対
称に配置している。２１は焦点検出用の受光素子であ
り、ラインセンサー（ＣＣＤ）２１ａ，２１ｂより成っ
ている。
センサー２１に入射する光量を制限している。１９は焦
点検出用のフィールドレンズであり、結像レンズ１７で
結像された投影像を後述する再結像レンズ２０ａ，２０
ｂを介してラインセンサー２１面上へ導光する光学的作
用を有している。２０ａ，２０ｂは各々１対の焦点検出
用結像レンズ（再結像レンズ）であり、光軸に対して対
称に配置している。２１は焦点検出用の受光素子であ
り、ラインセンサー（ＣＣＤ）２１ａ，２１ｂより成っ
ている。
【００２３】尚、本実施例においては符番１８，１９，
２０ａ，２０ｂ，２１の各要素で焦点検出ユニット１０
０を構成しており、又ハーフミラー１６と結像レンズ１
７と焦点検出ユニット１００とで焦点検出手段１０１を
構成している。又本実施例の焦点検出方法は所謂公知の
像ずれ方式を用いている。
２０ａ，２０ｂ，２１の各要素で焦点検出ユニット１０
０を構成しており、又ハーフミラー１６と結像レンズ１
７と焦点検出ユニット１００とで焦点検出手段１０１を
構成している。又本実施例の焦点検出方法は所謂公知の
像ずれ方式を用いている。
【００２４】本実施例では後述するように結像レンズ１
７と焦点検出ユニット１００とを一体的に回転させて、
投影画像領域内の複数領域からの光束を選択し、これに
より投影画像内の複数領域のうちの１つを選択して焦点
検出を行っている。
７と焦点検出ユニット１００とを一体的に回転させて、
投影画像領域内の複数領域からの光束を選択し、これに
より投影画像内の複数領域のうちの１つを選択して焦点
検出を行っている。
【００２５】図２に投影レンズ７の焦点検出をする際の
光学系の光路を展開した摸式図を示している。
光学系の光路を展開した摸式図を示している。
【００２６】２２は焦点位置検出回路であり、ラインセ
ンサー２１ａ，２１ｂからの出力信号を利用して投影レ
ンズ７のピント状態を検出している。２４は移動量演算
回路であり、焦点位置検出回路２２からの出力信号と投
影レンズ７の倍率情報が格納されたＲＯＭ２３からのデ
ータ等を利用して投影レンズ７の光軸上の移動量を演算
している。２５は駆動回路であり、移動量演算回路２４
からの信号に基づいて駆動モータ２６を介して投影レン
ズ７を光軸上移動させている。
ンサー２１ａ，２１ｂからの出力信号を利用して投影レ
ンズ７のピント状態を検出している。２４は移動量演算
回路であり、焦点位置検出回路２２からの出力信号と投
影レンズ７の倍率情報が格納されたＲＯＭ２３からのデ
ータ等を利用して投影レンズ７の光軸上の移動量を演算
している。２５は駆動回路であり、移動量演算回路２４
からの信号に基づいて駆動モータ２６を介して投影レン
ズ７を光軸上移動させている。
【００２７】１０２は移動可能なプリント用の走査部で
あり、走査用ミラー１２と反射ミラー１３とを有してお
り、プリント時に光路内に位置するように図中矢印Ａの
如く移動しリーダ時には光路外へ退避している。１４は
プリント用のスリットであり、感光体ドラム１５面に露
光される光量を制限している。１５は記録媒体としての
感光体ドラムである。９はリーダ用の反射ミラー、１０
は回動可能なリーダ用の回動ミラーであり、矢印Ｂの如
くリーダ時には位置１０ａに回動しプリント時には位置
１０ｂに回動している。
あり、走査用ミラー１２と反射ミラー１３とを有してお
り、プリント時に光路内に位置するように図中矢印Ａの
如く移動しリーダ時には光路外へ退避している。１４は
プリント用のスリットであり、感光体ドラム１５面に露
光される光量を制限している。１５は記録媒体としての
感光体ドラムである。９はリーダ用の反射ミラー、１０
は回動可能なリーダ用の回動ミラーであり、矢印Ｂの如
くリーダ時には位置１０ａに回動しプリント時には位置
１０ｂに回動している。
【００２８】本実施例においては光源手段１からの放射
した光束をコンデンサーレンズ２で集光して断熱ガラス
３を通過させコールドミラー４で反射させた後、フィー
ルドレンズ５を介して投影画像６の有効照明領域を照明
している。そして投影レンズ７を通過した投影画像６に
基づく光束はローテーションプリズム８を通過後、ハー
フミラー１６によりスクリーン１１面側（及び感光体ド
ラム１５面）方向と焦点検出手段１０１方向への２方向
に分離している。
した光束をコンデンサーレンズ２で集光して断熱ガラス
３を通過させコールドミラー４で反射させた後、フィー
ルドレンズ５を介して投影画像６の有効照明領域を照明
している。そして投影レンズ７を通過した投影画像６に
基づく光束はローテーションプリズム８を通過後、ハー
フミラー１６によりスクリーン１１面側（及び感光体ド
ラム１５面）方向と焦点検出手段１０１方向への２方向
に分離している。
【００２９】尚、本実施例においては投影レンズ７の入
射瞳位置近傍に光源手段１からの光束が集束（結像）す
るように、即ちケーラー照明するように各要素を設定し
ている。
射瞳位置近傍に光源手段１からの光束が集束（結像）す
るように、即ちケーラー照明するように各要素を設定し
ている。
【００３０】そしてスクリーン１１面で投影画像６を観
察するリーダ時のときにはハーフミラー１６を透過した
光束を反射ミラー９、回動ミラー１０を介してスクリー
ン１１面上に導光し、その面上に拡大した投影像を形成
している。
察するリーダ時のときにはハーフミラー１６を透過した
光束を反射ミラー９、回動ミラー１０を介してスクリー
ン１１面上に導光し、その面上に拡大した投影像を形成
している。
【００３１】又、感光体ドラム１５面上に投影像を形成
するプリンタ時においてはプリンタ用の走査部１０２が
光路内に位置するように図中矢印Ａの如く移動しハーフ
ミラー１６を通過した光束を走査用ミラー１２、反射ミ
ラー１３で反射させ感光体ドラム１５面上に入射させて
いる。そして感光体ドラム１５面上に拡大した投影画像
を形成している。
するプリンタ時においてはプリンタ用の走査部１０２が
光路内に位置するように図中矢印Ａの如く移動しハーフ
ミラー１６を通過した光束を走査用ミラー１２、反射ミ
ラー１３で反射させ感光体ドラム１５面上に入射させて
いる。そして感光体ドラム１５面上に拡大した投影画像
を形成している。
【００３２】このとき走査用ミラー１２、反射ミラー１
３を一体に移動させて感光体ドラム１５面上を副走査方
向に走査し、これにより投影画像６全体の画像情報を感
光体ドラム１５面上に投影記録している。
３を一体に移動させて感光体ドラム１５面上を副走査方
向に走査し、これにより投影画像６全体の画像情報を感
光体ドラム１５面上に投影記録している。
【００３３】一方、ハーフミラー１６で反射した投影画
像に基づく光束は結像レンズ１７によってマスク１８
（予定結像面）に結像し、該結像した投影像をフィール
ドレンズ１９を通して再結像レンズ２０ａ，２０ｂによ
りラインセンサー２１ａ，２１ｂ面上に投影している。
像に基づく光束は結像レンズ１７によってマスク１８
（予定結像面）に結像し、該結像した投影像をフィール
ドレンズ１９を通して再結像レンズ２０ａ，２０ｂによ
りラインセンサー２１ａ，２１ｂ面上に投影している。
【００３４】即ち、マスク１８近傍に形成した投影画像
を再結像レンズ２０ａ，２０ｂによりラインセンサー２
１ａ，２１ｂ面上に２つの投影画像として形成してい
る。そしてこのとき２つの投影画像（光量分布）の間隔
を焦点位置検出回路２２で求めることによって投影レン
ズ７のピント状態を検出している。
を再結像レンズ２０ａ，２０ｂによりラインセンサー２
１ａ，２１ｂ面上に２つの投影画像として形成してい
る。そしてこのとき２つの投影画像（光量分布）の間隔
を焦点位置検出回路２２で求めることによって投影レン
ズ７のピント状態を検出している。
【００３５】そして焦点位置検出回路２２からの信号と
投影レンズ７の倍率情報等が記憶されているＲＯＭ２３
からのデータ等を用いて、該移動量演算回路２４により
該投影レンズ７の光軸上の移動量を求めている。そして
移動量演算回路２４からの信号に基づいて駆動回路２５
により駆動モータ２６を介して投影レンズ７を光軸上移
動させている。
投影レンズ７の倍率情報等が記憶されているＲＯＭ２３
からのデータ等を用いて、該移動量演算回路２４により
該投影レンズ７の光軸上の移動量を求めている。そして
移動量演算回路２４からの信号に基づいて駆動回路２５
により駆動モータ２６を介して投影レンズ７を光軸上移
動させている。
【００３６】このように本実施例においては投影レンズ
７の移動量を移動量演算回路２４で予め求めておき、投
影レンズ７を光軸上何度か移動させながらピント調整を
行うのではなく、一度の移動でピント調整が行なえるよ
うにしている。これにより観察者に煩わしさを与えるこ
となくピント調整を行うことができる。
７の移動量を移動量演算回路２４で予め求めておき、投
影レンズ７を光軸上何度か移動させながらピント調整を
行うのではなく、一度の移動でピント調整が行なえるよ
うにしている。これにより観察者に煩わしさを与えるこ
となくピント調整を行うことができる。
【００３７】尚、本実施例においては光束分離手段とし
てのハーフミラー１６をピント調整が終了後、光路外へ
位置するように図中矢印Ｂの如く回動させても良く、こ
れによればスクリーン１１面上で照度及び感光体ドラム
１５面上での露光量が低下しないようにすることができ
る。
てのハーフミラー１６をピント調整が終了後、光路外へ
位置するように図中矢印Ｂの如く回動させても良く、こ
れによればスクリーン１１面上で照度及び感光体ドラム
１５面上での露光量が低下しないようにすることができ
る。
【００３８】本実施例における焦点検出手段１０１は図
２に示すように投影レンズ７の瞳（射出瞳）７ａ，７ｂ
をフィールドレンズ１９によって光軸に対称に１対の結
像レンズ２０ａ，２０ｂに結像して２つの等価な投影像
を１対のラインセンサー２１ａ，２１ｂに形成してい
る。
２に示すように投影レンズ７の瞳（射出瞳）７ａ，７ｂ
をフィールドレンズ１９によって光軸に対称に１対の結
像レンズ２０ａ，２０ｂに結像して２つの等価な投影像
を１対のラインセンサー２１ａ，２１ｂに形成してい
る。
【００３９】図中、投影レンズ７の瞳７ａ，７ｂが１対
の結像レンズ２０ａ，２０ｂに結像される。従って瞳結
像関係が成り立っていることが、高精度な焦点検出を行
うのに必要になっている。
の結像レンズ２０ａ，２０ｂに結像される。従って瞳結
像関係が成り立っていることが、高精度な焦点検出を行
うのに必要になっている。
【００４０】焦点検出手段１０１を固定して配置すると
投影画像内の測距領域、即ちスクリーン１１上の測距視
野は図３に示すように光軸上の一領域２７ａの如く狭い
領域に限定されてしまう。従ってマイクロフィルムの投
影画像がスクリーン１１上の領域２７ａの範囲内に存在
しない場合、測距不能となってくる。
投影画像内の測距領域、即ちスクリーン１１上の測距視
野は図３に示すように光軸上の一領域２７ａの如く狭い
領域に限定されてしまう。従ってマイクロフィルムの投
影画像がスクリーン１１上の領域２７ａの範囲内に存在
しない場合、測距不能となってくる。
【００４１】これに対して不図示のフィルムキャリアを
移動させて測距可能な領域２７ａに画像部を持ってくれ
ば測距可能となる。しかしながら機構上、フィルムキャ
リアを固定のままで測距を行えるようにした方が良い。
移動させて測距可能な領域２７ａに画像部を持ってくれ
ば測距可能となる。しかしながら機構上、フィルムキャ
リアを固定のままで測距を行えるようにした方が良い。
【００４２】そこで本発明では図４，図５に示すよう
に、ハーフミラー１６をスクリーン１１上の広い範囲を
カバーする程度の大きさとしておき、結像レンズ１７と
焦点検出ユニット１００とを有する筐体１００ａを一体
的に投影レンズ７からの各画角光束（軸外光束）をカバ
ーするように矢印１００ｂの如く回動している。
に、ハーフミラー１６をスクリーン１１上の広い範囲を
カバーする程度の大きさとしておき、結像レンズ１７と
焦点検出ユニット１００とを有する筐体１００ａを一体
的に投影レンズ７からの各画角光束（軸外光束）をカバ
ーするように矢印１００ｂの如く回動している。
【００４３】図４，図５はこのときの結像レンズ１７と
焦点検出ユニット１００を有する筐体１００ａを同図に
示す矢印１００ｂの如く一体的に位置Ｂａ，Ｂｂ，Ｂｃ
の如く回動させたときのスクリーン面１１上における測
距領域２７ａ，２７ｂ，２７ｃを示している。
焦点検出ユニット１００を有する筐体１００ａを同図に
示す矢印１００ｂの如く一体的に位置Ｂａ，Ｂｂ，Ｂｃ
の如く回動させたときのスクリーン面１１上における測
距領域２７ａ，２７ｂ，２７ｃを示している。
【００４４】本実施例では図５に示すように１対の再結
像レンズ（焦点検出用結像レンズ）２０ａ，２０ｂの入
射瞳と投影レンズ７の射出瞳７ａ，７ｂとの共役関係を
維持しつつ、筐体１００ａを回動させている。そして投
影レンズ７の瞳の異なる領域を通過した光束が各々再結
像レンズ２０ａ，２０ｂに入射するようにしている。こ
れにより投影画像内の複数領域（２７ａ，２７ｂ，２７
ｃ）での測距ができるようにしている。即ち測距範囲を
拡大している。
像レンズ（焦点検出用結像レンズ）２０ａ，２０ｂの入
射瞳と投影レンズ７の射出瞳７ａ，７ｂとの共役関係を
維持しつつ、筐体１００ａを回動させている。そして投
影レンズ７の瞳の異なる領域を通過した光束が各々再結
像レンズ２０ａ，２０ｂに入射するようにしている。こ
れにより投影画像内の複数領域（２７ａ，２７ｂ，２７
ｃ）での測距ができるようにしている。即ち測距範囲を
拡大している。
【００４５】図６，図７は本発明の実施例２の一部分の
要部概略図であり、図６，図７は図１の一部分（図４，
図５に相当）の光路を摸式的に展開した場合を示してい
る。
要部概略図であり、図６，図７は図１の一部分（図４，
図５に相当）の光路を摸式的に展開した場合を示してい
る。
【００４６】本実施例では図１の実施例１に比べて光束
分離手段１６の傾きを矢印１６ａの如く変えると共に結
像レンズ１７と焦点検出ユニット１００とを有する筐体
１００ａを一体的に矢印１００ｃの如く投影レンズ７の
光軸７ａに対して垂直方向に移動させ、位置Ｂｅ，Ｂｄ
に設定し、投影レンズ７からの軸外光束が筐体１００ａ
に入射するようにしている。
分離手段１６の傾きを矢印１６ａの如く変えると共に結
像レンズ１７と焦点検出ユニット１００とを有する筐体
１００ａを一体的に矢印１００ｃの如く投影レンズ７の
光軸７ａに対して垂直方向に移動させ、位置Ｂｅ，Ｂｄ
に設定し、投影レンズ７からの軸外光束が筐体１００ａ
に入射するようにしている。
【００４７】このとき本実施例では実施例１と同様に、
１対の再結像レンズ（焦点検出用結像レンズ）２０ａ，
２０ｂの入射瞳と投影レンズ７の射出瞳７ａ，７ｂとの
共役関係を維持しつつ、筐体１００ａを移動させてい
る。そして投影レンズ７の瞳の異なる領域を通過した光
束が各々再結像レンズ２０ａ，２０ｂに入射するように
している。
１対の再結像レンズ（焦点検出用結像レンズ）２０ａ，
２０ｂの入射瞳と投影レンズ７の射出瞳７ａ，７ｂとの
共役関係を維持しつつ、筐体１００ａを移動させてい
る。そして投影レンズ７の瞳の異なる領域を通過した光
束が各々再結像レンズ２０ａ，２０ｂに入射するように
している。
【００４８】これにより投影画像内の複数領域２７ａ
ａ，２７ｂｂ，２７ｃｃでの測距が選択してできるよう
にしている。尚図７では参考の為に図５に示した測距領
域２７ａ，２７ｂ，２７ｃを合わせて図示している。
ａ，２７ｂｂ，２７ｃｃでの測距が選択してできるよう
にしている。尚図７では参考の為に図５に示した測距領
域２７ａ，２７ｂ，２７ｃを合わせて図示している。
【００４９】
【発明の効果】本発明によれば以上のように、投影レン
ズより投影画像をスクリーン面や感光体面（記録媒体
面）上に投影する際、該投影レンズの出射側に適切に構
成した光束分離手段や焦点検出ユニット等を設け、これ
らの各要素を適切に変位させることにより投影画像内の
複数領域で高精度に焦点検出ができるようにしたマイク
ロフィルムリーダーやマイクロフィルムリーダープリン
タ等に好適な焦点検出手段を有した画像形成装置を達成
することができる。
ズより投影画像をスクリーン面や感光体面（記録媒体
面）上に投影する際、該投影レンズの出射側に適切に構
成した光束分離手段や焦点検出ユニット等を設け、これ
らの各要素を適切に変位させることにより投影画像内の
複数領域で高精度に焦点検出ができるようにしたマイク
ロフィルムリーダーやマイクロフィルムリーダープリン
タ等に好適な焦点検出手段を有した画像形成装置を達成
することができる。
【図１】本発明の実施例１の要部概略図
【図２】図１の一部分の光路を展開したときの概略図
【図３】図１の一部分の説明図
【図４】図１の一部分の説明図
【図５】図１の一部分の光路を展開したときの概略図
【図６】本発明の実施例２の一部分の要部概略図
【図７】本発明の実施例２の一部分の要部概略図
１ 光源手段 ２ コンデンサーレンズ ３ 断熱ガラス ４ コールドミラー ５ フィールドレンズ ６ 投影画像 ７ 投影レンズ ８ ローテーションプリズム ９，１０ ミラー １１ スクリーン １５ 感光ドラム １６ 光束分離手段 １７ 結像レンズ １８ マスク １９ フィールドレンズ ２０ 焦点検出用結像レンズ ２１ 受光素子 ２２ 焦点位置検出回路 ２３ ＲＯＭ ２４ 移動量演算手段 ２５ モータ駆動回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｇ０３Ｂ 27/32 Ｇ０３Ｂ 3/00 Ａ (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G03B 27/34 G02B 7/28 G02B 7/36 G03B 13/36 G03B 21/11 G03B 27/32
Claims (4)
- 【請求項１】 照明手段で照明した投影画像を投影レン
ズによってスクリーン面あるいは記録媒体面等の投影面
上に投影する際、該投影レンズの射出側に入射光束の一
部を反射させる光束分離手段を設け、該光束分離手段の
反射側に結像レンズと該投影レンズの投影面上の焦点状
態を検出する為の焦点検出ユニットとを設け、該焦点検
出ユニットで該投影レンズの焦点状態を検出する際、該
結像レンズと焦点検出ユニットとを一体的に回動させて
該撮影画像内の複数領域のうちの一領域からの光束を選
択して用いることにより該投影画像内の複数領域での焦
点検出を行っていることを特徴とする焦点検出手段を有
した画像形成装置。 - 【請求項２】 前記焦点検出ユニットは前記投影レンズ
の瞳の異なる領域を通過した光束を１対の焦点検出用結
像レンズで集光して受光素子面上に投影画像に関する複
数の光量分布を形成し、該受光素子からの信号を用いて
該複数の光量分布の相対的な位置関係を求めて該投影レ
ンズの焦点検出を行っており、該結像レンズと焦点検出
ユニットとを一体的に回動させる際、該１対の焦点検出
用結像レンズの入射瞳と該投影レンズの射出瞳とが略共
役関係を維持するようにしていることを特徴とする請求
項１の焦点検出手段を有した画像形成装置。 - 【請求項３】 照明手段で照明した投影画像を投影レン
ズによってスクリーン面あるいは記録媒体面等の投影面
上に投影する際、該投影レンズの射出側に入射光束の一
部を反射させる光束分離手段を設け、該光束分離手段の
反射側に結像レンズと該投影レンズの投影面上の焦点状
態を検出する為の焦点検出ユニットとを設け、該焦点検
出ユニットで該投影レンズの焦点状態を検出する際、該
光束分離手段の傾きを変えると共に該結像レンズと焦点
検出ユニットとを一体的に、該投影レンズの光軸と垂直
方向に移動させて該撮影画像内の複数領域のうちの一領
域からの光束を選択して用いることにより該投影画像内
の複数領域での焦点検出を行っていることを特徴とする
焦点検出手段を有した画像形成装置。 - 【請求項４】 前記焦点検出ユニットは前記投影レンズ
の瞳の異なる領域を通過した光束を１対の焦点検出用結
像レンズで集光して受光素子面上に投影画像に関する複
数の光量分布を形成し、該受光素子からの信号を用いて
該複数の光量分布の相対的な位置関係を求めて該投影レ
ンズの焦点検出を行っており、該光束分離手段の傾きを
変えると共に該結像レンズと焦点検出ユニットとを一体
的に、該投影レンズの光軸と垂直方向に移動させる際、
該１対の焦点検出用結像レンズの入射瞳と該投影レンズ
の射出瞳とが略共役関係を維持するようにしていること
を特徴とする請求項３の焦点検出手段を有した画像形成
装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25941194A JP3306765B2 (ja) | 1994-09-29 | 1994-09-29 | 焦点検出手段を有した画像形成装置 |
| US08/534,166 US5754277A (en) | 1994-09-29 | 1995-09-26 | Image forming method and apparatus with detection of focus state over plural areas in an image |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25941194A JP3306765B2 (ja) | 1994-09-29 | 1994-09-29 | 焦点検出手段を有した画像形成装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08101461A JPH08101461A (ja) | 1996-04-16 |
| JP3306765B2 true JP3306765B2 (ja) | 2002-07-24 |
Family
ID=17333746
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25941194A Expired - Fee Related JP3306765B2 (ja) | 1994-09-29 | 1994-09-29 | 焦点検出手段を有した画像形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3306765B2 (ja) |
-
1994
- 1994-09-29 JP JP25941194A patent/JP3306765B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08101461A (ja) | 1996-04-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |