JP3412986B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は画像形成装置に関
し、特にマイクロフィルム等の縮小された投影画像を投
影レンズによりスクリーン面上に拡大投影して観察する
と共に拡大された投影画像を感光体等の像記録媒体面上
に投影し記録するようにした、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。

【０００３】従来この種の画像形成装置における投影レ
ンズは一般に単レンズ、あるいはズーム比の小さいズー
ムレンズであった為、投影レンズの瞳位置をある範囲内
に抑えておくことができた。その為ケーラー照明系を構
成する照明光学系を投影レンズの種類あるいは投影倍率
に拘らず固定にしてもスクリーン面あるいは感光ドラム
面に入射する光束の光量は、さほど大きく変化すること
はなかった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが近年、操作性
の向上を目的として投影レンズをズーム比（投影倍率）
の高いズームレンズより構成されつつある。この場合、
投影レンズの瞳位置はズーミングにより大きく移動する
ことになり、従来のように照明光学系を投影レンズの種
類及び投影倍率に拘らず固定にしておくと、該瞳位置が
ケーラー照明条件からかけ離れていくという問題点が生
じ、これにより投影レンズが実際投影できる光量が減少
し、照明ムラが発生してくるという問題点があった。

【０００５】又、投影レンズの投影倍率が低倍率の場合
にはマイクロフィルムの画面サイズが大きい為に若干の
瞳位置のズレが画面内の照明ムラにつながる為、従来か
らも手動で照明光学系の可動の光学部材を移動させて補
正する方法もあったが、操作が手動の為、例えば設定の
し忘れや操作が煩わしい等の問題点があり、必ずしも適
切なる状態で投影像が投影されるとは限らなかった。

【０００６】これらの問題点に対応した画像形成装置
が、例えば本出願人が先に提案した特開昭６３−５６６
３４号公報、特開平４−５１０３３号公報、特開平４−
３０８８２９号公報や、又その他特開昭５５−７９４３
０号公報、特開昭５９−８１６３９号公報等で種々と提
案されている。

【０００７】本発明は上記の画像形成装置を更に改良
し、マイクロフィルム等の縮小された画像を投影レンズ
によりスクリーン面に拡大投影して観察する際、あるい
は拡大された画像を感光体等の像記録媒体面上に投影し
記録する際、該投影レンズの種類や投影倍率（例えば７
倍〜５０倍）に拘らず常にスクリーン面あるいは感光体
面に入射する光束の光量をほぼ一定に維持し、照明ムラ
のない画像形成装置の提供を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の画像形成装置
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
投影する画像形成装置において、該照明手段は光源、光
軸上移動可能なコンデンサーレンズ、光路内に挿脱可能
なアダプターレンズ、そしてフィールドレンズとを有
し、該投影レンズはその種類及び投影倍率に関する照明
情報を有し、該照明情報を検知手段で検知し、該検知さ
れた情報に基づいて、制御手段により該アダプターレン
ズを光路内に挿脱し、かつ該コンデンサーレンズを光軸
方向に移動させたことを特徴としている。

【０００９】（１−１−１）前記投影レンズはズームレ
ンズより成り、前記照明情報は該ズームレンズのズーミ
ングに応じて変化することを特徴としている。

【００１０】（１−１−２）前記アダプターレンズは前
記検知手段により前記投影レンズの投影倍率が高倍率側
であると検知されたときには光路内に挿入し、低倍率側
であると検知されたときには光路外へ退避することを特
徴としている。

【００１１】（１−１−３）前記アダプターレンズが光
路外へ退避したときには前記コンデンサーレンズを該ア
ダプターレンズが光路内に位置していた位置を越えて光
軸上移動可能となるように構成したことを特徴としてい
る。

【００１２】（１−１−４）前記アダプターレンズは正
の屈折力を有していることを特徴としている。

【００１３】本発明の画像形成装置は、 （２−１）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
投影する画像形成装置において、該照明手段は光源、光
軸上移動可能なコンデンサーレンズ、正のレンズ、光路
内に挿脱可能なアダプターレンズ、そしてフィールドレ
ンズとを有し、該投影レンズはその種類及び投影倍率に
関する照明情報を有し、該照明情報を検知手段で検知
し、該検知された情報に基づいて、制御手段により該ア
ダプターレンズを光路内に挿脱し、かつ該コンデンサー
レンズを光軸方向に移動させたことを特徴としている。

【００１４】（２−１−１）前記アダプターレンズは負
の屈折力を有していることを特徴としている。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１は本発明の実施形態１の要部
概略図である。

【００１６】同図において１は光源手段であり、例えば
ハロゲンランプ等より成っている。２は断熱ガラス、３
は光軸上移動可能な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。本実施例におけるコン
デンサーレンズ３は後述するように検知手段で検知され
た投影レンズの照明情報（投影レンズの種類や投影倍率
に関する諸情報）に基づいて制御手段により光軸方向に
自動的に移動可能となるように制御されている。４は挿
脱可能な正の屈折力を有するアダプターレンズであり、
後述するように検知手段で検知された投影レンズの照明
情報に基づいて制御手段により光路内に自動的に挿脱可
能となるように制御されている。５はコールドミラーで
あり、前記の断熱ガラス２とで光源手段１から放射され
た光束のうち赤外光成分を除去して後述する投影画像７
面上での温度の上昇を抑えている。６ａ，６ｂは各々フ
ィールドレンズであり、投影画像７近傍に配置されてい
る。尚、本実施形態においては符番１，２，３，４，
５，６ａ，６ｂの各要素で照明手段（照明系）ＬＸを構
成している。

【００１７】７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。８は投
影レンズであり、投影画像７をスクリーン１１面上又は
感光ドラム（記録媒体）１５面上に拡大投影しており、
又投影レンズの種類及び投影倍率に関する照明情報を有
している。本実施形態における投影レンズ８はズームレ
ンズより成っており、前記照明情報はズーミングに応じ
て変化している。

【００１８】１６は検知手段としての照明情報検知回路
であり、投影レンズ８が持つ照明情報を検知している。
１７は制御手段としてのコンデンサ位置制御回路であ
り、照明情報検知回路１６からの信号に基づいて複数の
駆動モータ１８，１９を制御することにより、コンデン
サーレンズ３を光軸上移動（駆動）させ、またアダプタ
ーレンズ４を光路内に挿脱させている。

【００１９】３１は移動可能なプリント用の走査部であ
り、走査用ミラー１２，１３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ドラム（感
光体）である。

【００２０】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１０ｂに回動し、プリント時には位置１０ａ
に回動している。１１はスクリーンである。

【００２１】本実施形態においては光源手段１からの放
射した光束を断熱ガラス２を通過させコンデンサーレン
ズ３で集光し、投影レンズ８の照明情報に応じて挿脱可
能なアダプターレンズ４を通過させコールドミラー５で
反射させた後、フィールドレンズ６ａ，６ｂを介して投
影画像７の有効照明領域を照明している。

【００２２】尚、本実施形態においては投影レンズ８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。

【００２３】そしてスクリーン１１面で投影画像７を観
察するリーダ時のときには投影レンズ８を通過した光束
を反射ミラー９、回動ミラー１０を介してスクリーン１
１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。

【００２４】又、感光ドラム１５面上に投影画像を形成
するプリンター時においてはプリンター用の走査部３１
が光路内に位置するように図中矢印Ａの如く移動し投影
レンズ８を通過した光束を走査用ミラー１２，１３で反
射させスリット１４を介して感光ドラム１５面上に入射
させている。そして感光ドラム１５面上に拡大した投影
像を形成している。

【００２５】このとき走査用ミラー１２，１３を一体に
移動させて感光ドラム１５面上を副走査方向に走査し、
これにより投影画像７全体の画像情報を感光ドラム１５
面上に投影記録している。

【００２６】本実施形態においては投影レンズ８が有す
る照明情報を照明情報検知回路１６によって検知し、該
検知された情報に基づいてコンデンサ位置制御回路１７
により、それぞれ対応する駆動モータ１９，１８を介し
て自動的にアダプターレンズ４を光路内に挿入し、ある
いは光路外へ退避させ、かつコンデンサーレンズ３を光
軸方向へ所定量移動させている。

【００２７】ここでコンデンサーレンズ３を光軸方向へ
移動させるのは投影レンズ８の種類及びズーミング（投
影倍率）により、該投影レンズ８のフィルム７からの瞳
の高さ（投影レンズの瞳位置）の変化に対応させる為で
ある。

【００２８】又、アダプターレンズ４を光路内に挿脱さ
せるのは投影レンズ８の投影倍率により照明するフィル
ムサイズの変化及び投影レンズ８のフィルム７側の実効
Ｆナンバーの変化に対応させる為である。

【００２９】図４は例えば４種類のズームレンズの瞳の
高さの変化を示した説明図であり、同図に示すように低
倍ズームレンズではフィルム基準の瞳の高さが比較的高
く、又高倍ズームレンズではフィルム基準の瞳の高さが
比較的低い。

【００３０】本実施形態では投影レンズの射出側に搭載
する不図示のローテーションプリズムをある程度コンパ
クトにしておく為、レンズの絞りをスクリーン側に配置
しておくことが必要である。その為、物像間距離が一定
の条件の投影系では背の高くなる低倍ズームレンズでは
瞳の高さが高く、逆に背の低くなる高倍ズームレンズで
は瞳の高さは低くなる。

【００３１】又、一般にマイクロリーダープリンターの
場合、拡大投影側で明るさが一定で、かつ画面サイズが
一定の条件がある為、低倍ズームレンズではフィルム側
のＦナンバーは暗いがフィルム有効域は大きく、又高倍
ズームレンズではフィルム有効域は小さいがフィルム側
のＦナンバーは明るいという特徴がある。即ち低倍ズー
ムレンズについては照明ムラの低減、又高倍ズームレン
ズについては明るさの確保が重要になってくる。

【００３２】そこで本実施形態ではそれぞれの投影条件
を満足させる為に、検知手段１６により検知された投影
レンズ８の照明情報に基づいて、例えばその情報が高倍
ズームレンズであるときには図２（Ａ）に示すようにア
ダプターレンズ４を光路内に自動的に挿入し、かつコン
デンサーレンズ３をアダプターレンズ４に干渉しない範
囲内で光軸上移動させることにより、集光性を高め、こ
れによりＦナンバーの明るい高倍ズームレンズに対応さ
せている。又検知された照明情報が、例えば低倍ズーム
レンズであるときには図２（Ｂ）に示すようにアダプタ
ーレンズ４を光路外に自動的に退避させ、かつコンデン
サーレンズ３を該アダプターレンズ４が光路内に位置し
ていた位置を越えて光軸上移動可能とすることにより、
該コンデンサーレンズ３の光軸上の移動範囲を拡げ、こ
れにより瞳位置の遠い低倍ズームレンズに対応させてい
る。

【００３３】尚、図２（Ｂ）の場合、アダプターレンズ
４を光路内に挿入させた状態でコンデンサーレンズ３を
移動させると、該アダプターレンズ４に干渉するので、
該アダプターレンズ４を光路外に退避させた後、コンデ
ンサーレンズ３を移動させている。

【００３４】図３は本発明の実施形態２の主要部分の要
部概略図である。同図において図２に示した要素と同一
要素には同符番を付している。

【００３５】本実施形態において前述の実施形態１と異
なる点は正の屈折力のレンズ４ａを光路内に新たに挿入
し固定状態で使用し、かつ検知手段（不図示）で検知さ
れた情報に基づいて制御手段（不図示）によりアダプタ
ーレンズとして負の屈折力の凹レンズ２０を光路内に挿
脱可能となるように制御したことである。その他の構成
及び光学的作用は前述の実施形態１と略同様であり、こ
れにより同様な効果を得ている。

【００３６】即ち、本実施形態において検知手段により
投影レンズの投影倍率が高倍率側（高倍ズームレンズ）
であると検知された際には同図（Ａ）に示すようにアダ
プターレンズである凹レンズ２０を光路外へ退避させ、
かつコンデンサーレンズ３をレンズ４ａに干渉しない範
囲内で光軸上移動させることにより、集光性を高め、Ｆ
ナンバーの明るい高倍ズームレンズに対応させている。
又投影レンズの投影倍率が低倍率側（低倍ズームレン
ズ）であると検知された際には同図（Ｂ）に示すように
アダプターレンズである凹レンズ２０を光路内に挿入
し、かつコンデンサーレンズ３をレンズ４ａに干渉しな
い範囲内で光軸上移動させることにより、瞳位置の遠い
低倍ズームレンズに対応させている。

【００３７】このように本実施形態では上述の如く投影
レンズの投影倍率が低倍率側で使用される際には凹レン
ズ２０を光路内に挿入し、フィルムから遠ざかる低倍率
側の瞳に対応させている。これにより前述した実施形態
１とは異なり、低倍率側の瞳変化に対しコンデンサーレ
ンズ３の移動範囲を増やす必要がなくなるという効果を
得ている。

【００３８】

【発明の効果】本発明によれば前述の如く、マイクロフ
ィルム等の縮小された画像を投影レンズによりスクリー
ン面上に拡大投影して観察、あるいは拡大された画像を
感光体等の像記録媒体面上に投影し記録する際、該投影
レンズが有する照明情報を検知手段で検知し、該検知し
た情報に基づいてアダプターレンズを光路内に挿脱さ
せ、かつコンデンサーレンズを光軸上移動させることに
より、該投影レンズの種類及び投影倍率（例えば７倍〜
５０倍）に拘らず常に照明条件を最適に維持することが
できる画像形成装置を達成することができる。

【００３９】又、本発明によれば前述の如く、検知手段
からの情報に基づいてアダプターレンズとして負の屈折
力の凹レンズを光路内に挿脱させ、かつコンデンサーレ
ンズを光軸上移動させることにより、該投影レンズの種
類及び投影倍率（例えば７倍〜５０倍）に拘らず常に照
明条件を最適に維持することができる画像形成装置を達
成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態１の光学系の要部概略図

【図２】 本発明の実施形態１の動作状態を示す説明図

【図３】 本発明の実施形態２の主要部分の要部概略図

【図４】 投影レンズの瞳位置の変化の一例を示す説明
図

【符号の説明】

ＬＸ 照明手段 １ 光源手段 ２ 断熱ガラス ３ コンデンサーレンズ ４ アダプターレンズ ４ａ レンズ ５ コールドミラー ６ａ，６ｂ フィールドレンズ ７ 投影画像 ８ 投影レンズ ９ 反射ミラー １０ 回動ミラー １１ スクリーン １２，１３ 走査用ミラー １４ スリット １５ 記録媒体（感光ドラム） １６ 検知手段（照明情報検知回路） １７ コンデンサ位置制御回路 １８，１９ 駆動モータ ３１ 走査部

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【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
   上に投影する画像形成装置において、 該照明手段は光源、光軸上移動可能なコンデンサーレン
   ズ、光路内に挿脱可能なアダプターレンズ、そしてフィ
   ールドレンズとを有し、 該投影レンズはその種類及び投影倍率に関する照明情報
   を有し、該照明情報を検知手段で検知し、該検知された
   情報に基づいて、制御手段により該アダプターレンズを
   光路内に挿脱し、かつ該コンデンサーレンズを光軸方向
   に移動させたことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記投影レンズはズームレンズより成
   り、前記照明情報は該ズームレンズのズーミングに応じ
   て変化することを特徴とする請求項１の画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記アダプターレンズは前記検知手段に
   より前記投影レンズの投影倍率が高倍率側であると検知
   されたときには光路内に挿入し、低倍率側であると検知
   されたときには光路外へ退避することを特徴とする請求
   項１の画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記アダプターレンズが光路外へ退避し
   たときには前記コンデンサーレンズを該アダプターレン
   ズが光路内に位置していた位置を越えて光軸上移動可能
   となるように構成したことを特徴とする請求項３の画像
   形成装置。
5. 【請求項５】 前記アダプターレンズは正の屈折力を有
   していることを特徴とする請求項１、３又は４の画像形
   成装置。
6. 【請求項６】 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
   上に投影する画像形成装置において、 該照明手段は光源、光軸上移動可能なコンデンサーレン
   ズ、正のレンズ、光路内に挿脱可能なアダプターレン
   ズ、そしてフィールドレンズとを有し、 該投影レンズはその種類及び投影倍率に関する照明情報
   を有し、該照明情報を検知手段で検知し、該検知された
   情報に基づいて、制御手段により該アダプターレンズを
   光路内に挿脱し、かつ該コンデンサーレンズを光軸方向
   に移動させたことを特徴とする画像形成装置。
7. 【請求項７】 前記アダプターレンズは負の屈折力を有
   していることを特徴とする請求項６の画像形成装置。