JPH01302246A - マイクロ画像投影装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、マイクロフィルムの画像を投影するマイクロ
画像投影装置に関し、特に、そのマイクロフィルムを照
明する照明光学系に関する。

〈従来の技術〉 マイクロフィルムに記録されている画像情報は、投影レ
ンズを介して拡大投影されることにより利用に供せられ
る。

マイクロフィルムの利用に際して用いられるマイクロ画
像投影装置としては、マイクロフィルムに記録されてい
る画像をスクリーンに拡大投影するもの（リーダー）や
、このリーダー機能の他にマイクロフィルムからの投影
画像を記録紙に記録したり或はＣＣＤ等で読み取って電
気信号に変換する等の処理を行う画像処理機能を備えた
のもがある。

マイクロフィルムに記録されている画像の投影は、光源
からの光をコンデンサレンズで集光してマイクロフィル
ムを照明し、該マイクロフィルムの画像を投影レンズに
より投影することによりなされる。ここで最近では、画
像の投影において投影レンズにズームレンズを用い、投
影像の拡大率を変化させることが行われている。このよ
うに投影像の拡大率を変化させる場合、投影倍率に拘ら
ず像の明るさを一定に保つために、コンデンサレンズに
よるマイクロフィルムの照明範囲を投影倍率に応じて変
化させる必要がある。

このため従来においては、コンデンサレンズ（複数のレ
ンズを鞘み合わせて構成しである場合にはコンデンサレ
ンズ系）をこれら照明用光源とマイクロフィルムとの間
で移動させ、コンデンサレンズによるマイクロフィルム
への集光の度合を調整し、これによってマイクロフィル
ムの照明範囲の調整を行っていた。

〈発明が解決しようとする課題〉 最近のマイクロ画像投影装置にあっては投影倍率変化く
変倍）の広範囲化が図られている。

しかしながら、マイクロ画像投影装置の変倍範囲の拡張
を進めていく場合、上記のように一つのコンデンサレン
ズ（若しくはコンデンサレンズ系）を移動させることに
より照明範囲を調整しようとする従来の手法では次のよ
うな問題が生じてしまう。

変倍範囲の拡張に伴って、コンデンサレンズをかなり大
径なものにし且つその構成レンズ枚数をかなり多くしな
ければならない。一方、コンデンサレンズの大径化や構
成レンズ枚数の増大を避けようとするときには、コンデ
ンサレンズの移動距離を大きくしなければならない。す
なわち、いずれにしても照明光学系が大型化してしまい
、更には、照明光学系の冷却効率低下を来たして熱によ
るマイクロフィルムの損傷をも招いてしまうという不具
合がある。

本発明は、上記従来の事情に鑑みてなされたもので、マ
イクロ画像投影装置において、上記不具合を生ずること
なく、鮮明な画像にて広範囲な変倍を達成することがで
きるマイクロ画像投影装置を提供することを目的とする
。

く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マイクロ画像投影装置は、
光源からの光を照明光学系で集光してマイクロフィルム
を照明し、該マイクロフィルムの画像をレンズにより投
影するマイクロ画像投影装置において、前記照明光学系
を第１のレンズと第２のレンズとから構成し、前記マイ
クロフィルムと光源との間で移動する可動体に第１のレ
ンズを設けて当該筒１のレンズを移動可能とし、第２の
レンズを前記可動体に第１のレンズと光軸を一致させて
自らも独立して移動可能に設けたことを特徴とする。

なお、照明光学系を構成する第１のレンズと第２のレン
ズはそれぞれ一枚のレンズのみを意味するものではなく
、それぞれ複数枚のレンズを組み合わせて成るレンズ系
をも意味する。

〈作用〉 可動体を移動させることによって照明光学系を構成する
第１のレンズと第２のレンズとを共に移動させることが
できる。この結果、第１のレンズと第２のレンズとの間
隔は保持されたまま（すなわち照明光学系全体としての
合成焦点距離が変化することなく）、マイクロフィルム
と光源との間における照明光学系の位置が変更されてマ
イクロフィルムに対する集光の度合が変化する。

また、可動体を移動させることなく第２のレンズだけを
移動させることができる。この結果、第１のレンズと第
２のレンズとの間隔が変化し、照明光学系全体としての
合成焦点距離が変化してマイクロフィルムに対する集光
の度合が変化する。

〈実施例〉 本発明のマイクロ画像投影装置を実施例に基づいて具体
的に説明する。

第２図は本発明のマイクロ画像投影装置を適用したリー
ダープリンタの概略構成図である。このリーダープリン
タは、フィルムホルダ１に保持されたマイクロフィルム
３を照明光学系５を通してランプ７により照明し、マイ
クロフィルム３に記録されている画像を投影レンズ１１
　（１２）（１３）により拡大投影し、この投影像をミ
ラー１５の切り替えによりスクリーン１７または感光体
ドラム１９に導くものである。すなわち、図中実線で示
す位置にミラー１５がある状態（リーダーモード）では
スクリーン１７に画像が投影される。

また、ミラー１５が下方へ回動されて図中破線で示す位
置にある状態（プリント処理モード）では投影画像は感
光体ドラム１９へ導かれ、この感光体ドラム１９０回転
速度に同期してホルダ１に保持したマイクロフィルム３
を第２図中紙面に直角方向へ走査移動させることにより
投影画像を感光体ドラム１９上にスリット露光し、その
後公知のプリント処理によりコピーを得る。なお、スリ
ット露光にはマイクロフィルムを走査させるフィルムス
キャン方式の他に、投影レンズを走査させるレンズスキ
ャン方式、投影光路内に配したミラーを走査させるミラ
ースキャン方式を用いることもてきる。また、画像処理
部としては上記感光体１９０代わりに光学画像を読み取
って電気信号に変換する撮像管や固体撮像装置（ＣＣＤ
等）の画像処理入力装置を用いることもできる。

投影レンズ１１．１２．１３としてはそれぞれズームレ
ンズが用いられており、これら投影用のズームレンズ１
１．１２．１３は第１図に示すような機構によってリー
ダープリンタに倫えられている。図示のように、ガイド
軸２１がリーダープリンタの基体２に固定されて投影光
路と直角な方向に延設されており、このガイド軸２１に
保持板２３が摺動自在に支持されている。また、ガイド
軸２１に平行なネジ軸２５が軸方向への移動が阻止され
た状態で基体２に回転自在に支持されており、保持板２
３はこのネジ軸２５に螺合している。

ネジ軸２５はギア２７．２９を介してレンズ切換用モー
ター３１に連結され、このモーター３１が作動すること
により保持板２３はガイド軸２１に沿って移動する。な
お、このモーター３１にはパルスモータ−やエンコーダ
を内蔵したＤＣサーボモータが用いられ、保持板２３の
位置制御ができるようになっている。

保持板２３には３本の投影用ズームレンズ１１．１２．
１３がガイド軸２３の延在方向に沿って列設されており
、ズームレンズ１１は最も低倍のズーム範囲を有し、ズ
ームレンズ１３は最も高倍のズーム範囲を有し、ズーム
レンズ１２はこれらの中間のズーム範囲を有している（
第７図参照）。

これらズームレンズ１１．１２．１３はそのズーム範囲
の倍率の高さの順に列へられて保持板２３に取り付けら
れており、モーター３１が作動して保持板２３がこれら
レンズ間距離だけ移動することにより、ズームレンズ１
１．１２．１３は選択的に投影光路内に位置して画像の
投影に用いられる。なお、ズームレンズ１１．１２．１
３のいずれが選択されているかは、モーター３１のパル
ス計測値或はエンコーダ出力或はセンサで保持板２３の
位置を検出する場合にはこのセンサ出力に基づいて判別
され、このような検出信号が後述する制御部（第６図）
に人力される。

ズームレンズ１１を代表して表す第３図に示すように、
投影用ズームレンズ１１．１２．１３にはそれぞれズー
ムギア３５とフォーカスギア３７とが設けられており、
ズームギア３５を回転させることによりズームレンズ１
１．１２．１３の倍率が変化し、フォーカスギア３７を
回転させることによりズームレンズ１１．１２．１３の
ピントが調整される。

第１図に示すように、各ズームレンズ１１．１２．１３
のフォーカスギア３７はギア４７．４７で直列に連結さ
れており、これらギア４７の一つには保持板２３上に設
けられているフォーカス用モータ３９が連結されている
。従って、フォーカス用モータ３９（パルスモータ、Ｄ
Ｃモータ等）が作動することにより、ギア４７を介して
各ズームレンズ１１．１２．１３のピント調整がされる
。

なお、このフォーカス作動はリーダープリンタに設けら
れている操作パネルのフォーカスキー（図示せず）を操
作することによりなされる。

また、各ズームレンズ１１．１２．１３のズームギア３
５はギア４５．４５で直列に連結されており、これらギ
ア４５の一つには保持板２３上に設けられているズーミ
ング用モータ４１が連結されている。従って、ズーミン
グ用モータ４１　（パルスモータ、ＤＣモータ等）が作
動することにより、ギア４５を介して各ズームレンズ１
１．１２．１３の倍率が変更される。すなわち第３図に
おいて、ズームギア３５に固着された鏡胴４９が回転す
る。この鏡胴４９の内側には投影レンズ群を支持する鏡
胴５１が納められており、この鏡胴５１に固着されてい
るビン５１ａは鏡胴４９に形成されているカム溝４９ａ
に係合している。従って、ズームギア３５と共に鏡胴４
９が回転するとピン５１ａが光軸方向へ移動し、投影レ
ンズ群が光軸方向へ移動してズーミングがなされる。こ
のズーミング作動はリーダープリンタに設けられている
操作パネルのズームキー（図示せず）を操作することに
よりなされる。

なお、カム溝４９ａの回転方向の長さくすなわちズーム
ギア３５０回転角範囲）が各ズームレンズ１１．１２．
１３で異なる場合には、上記のように各ズームギア３５
をギア４５で連結して一つのモーター４１て駆動するた
めには、各ズームギア間にトルクリミッタを介装したり
或は適当な歯数のアイドラギアを介装して回転角の差を
吸収する必要がある。

また、各ズームレンズ１１．１２．１３の倍率は各ズー
ムギア３５と連動するエンコーダをそれぞれ付設してこ
の回転角をセンサにより読み取ることにより検出される
が、特にカム溝４９ａの回転方向の長さ（すなわちズー
ムギア３５の回転角範囲）が各ズームレンズ１１．１２
．１３て同一な場合にはいずれか一つのズームレンズに
対してエンコーダを付設してその回転角を検出し、この
検出結果から他のズームレンズの倍率を算定するように
してもよい。なお、ズームギア３５の回転角はズーミン
グ用モータ４１の駆動パルスを計測することによっても
検出できる。

前記レンズ切換用モーター３１に連結したギア２９には
ギア６１を介してスプロケット６３が連結している。ス
プロケット６３と他のスプロケット６５との間にはチェ
ーン６７が巻き掛けられており、このチェーン６７は投
影用ズームレンズ１１．１２．１３の光軸と平行に延設
されている。

チェーン６７には箱型の可動体６９が取り付けられてい
る。可動体６９は光源ランプ７とフィルムホルダ１との
間に移動自在に設けられており、レンズ切換用モーター
３１の作動により、チェーン６７に伴って可動体６９は
投影光路と平行に移動する。なお、前述のようにモータ
ー３１にはパルスモータ−やエンコーダを内蔵したＤＣ
サーボモータが用いられていることから、可動体６９の
位置制御ができるようになっている。

可動体６９には第４図及び第５図に示すような照明光学
系５が設けられている。図示のように、照明光学系５は
第１のコンデンサレンズ７１と第２のコンデンサレンズ
７２とから構成されたレンズ系であり、これらコンデン
サレンズ７１．７２は互いに光軸を一致させて投影光路
内に位置している。なお、本実施例ではコンデンサレン
ズ７１．７２自体もそれぞれ複数枚のレンズ７１ａ、７
２ａを組み合わせて成るレンズ系であるが、これらコン
デンサレンズ７１．７２をそれぞれ一枚のレンズとする
ことも勿論可能である。

第１のコンデンサレンズ７１は可動体６９に固定されて
おり、可動体６９に伴って投影光軸上を移動する。なお
、可動体６９には照明ランプ７との干渉を避ける切欠き
６９ａが形成されている。

また、照明ランプ７には集光用の凹面鏡７ａが付設され
ている。

一方、第２のコンデンサレンズ７２は可動体６９に投影
光軸上を移動自在に設けられており、可動体６９と一緒
に移動すると共に可動体６９と独立しての移動もできる
ようになっている。第２のコンデンサレンズ７２にはラ
ック７３が取り付けられており、このラック７３は可動
体６９上に設けられたモーター７５にギア７７を介して
連結している。モーター７５にはパルスモータ−やエン
コーダを内蔵したＤＣサーボモータが用いられており、
モーター７５が作動することにより第２のコンデンサレ
ンズ７２は第１のコンデンサレンズ７１に対して接近若
しくは離隔する方向へ位置制御可能に移動し、これらレ
ンズ７１．７２間の距離（照明光学系５全体としての合
成焦点距離）が変化する。

従って、可動体６９が移動することによりマイクロフィ
ルム３と照明ランプ７との開における照明光学系５の位
置が変更され、第２のコンデンサレンズ７２が移動する
ことにより照明光学系５の合成焦点距離が変化する。

なお、第１と第２のコンデンサレンズ７１．７２の他に
更なるコンデンサレンズを備えて照明光学系５を構成し
てもよく、要は、本発明における照明光学系５は可動体
６９と共に移動する２つのレンズを設け、この内の１つ
を更に独立して移動できるようにしてあればよい。

このり−ダブリンクには第６図に示すような制御部が設
けられている。すなわち、超小形演算素子（以下、ＣＰ
Ｕという）８１、読み出し専用メモリー（以下、ＲＯＭ
とイウ）８３、随時読ミ出し書き込み可能メモリー（以
下、ＲＡＭという）８５を備えている。そして、ＣＰＵ
８１には入出力回路（以下、Ｉｌｏという）８７を介し
て、リーダープリンタの操作パネルあるプリント処理開
始スイッチのＯＮ１０　Ｆ　Ｆ信号、ズームレンズ１１
．１２．１３のいずれが投影光路内に位置しているかを
判別する信号、操作パネルに設けられてズームレンズ１
１．１２．１３をズーミングさせるためのズームキーの
操作信号、操作パネルに設けられてズームレンズ１１．
１２．１３ピント調整をさせるためのフォーカスキーの
操作信号がそれぞれ入力される。また、ＣＰＵ８１から
はｌ１０８７及び駆動回路８９を介して、レンズ切換用
モータ３１、フォーカス用モーター３９、ズーム用モー
ター４１へそれぞれ駆動信号が出力される。

次いて、ＣＰＵ８１で制御されるリーダプリンタの作動
を説明する。

まず、マイクロフィルム３をリーダプリンタにかけてそ
の画像をスクリーン１７に投影すると、スクリーン１７
には投影用ズームレンズ１１（１２）（１３）によって
定まる倍率の画像が投影される。

そして、操作パネルのフォーカスキーを操作するとＣＰ
Ｕ８１の制御の下に、フォーカス用モータ３９が作動し
てズームレンズ１１．１２．１３のフォーカスギア３７
を回転させ、投影像のビンとを合わせる。

また、操作パネルのプリント処理開始スイッチを押すと
ＣＰＵ８１の制御の下に、ミラー１５が切り替えられて
投影光が感光体ドラム１９に導かれ、公知のプリント処
理によって記録紙にコピーが得られる。

ここで、操作パネルのズームキーが操作された場合、そ
の指定倍率を達成すべく　ＣＰＵ８１によってズーム用
モーター４１及びレンズ切換用モーター３１の作動を制
御する。すなわち、投影光路内にあるレンズ（１１）（
１２）（１３）がそのズーミング範囲に指定倍率を有す
るときには、ズーム用モーター４１によりズームギア３
５を回転させてを指定倍率を達成する。一方、投影光路
内にあるレンズ（１１）（１２）（１３）がそのズーミ
ング範囲に指定倍率を有しないときには、レンズ切換用
モーター３１により保持板２３を移動させてズーミング
範囲に指定倍率を有するレンズを投影光路内に位置させ
、更にズーム用モーター４１によりズームギア３５を回
転させてを指定倍率を達成する。

そして、上記の投影倍率の変更に伴って照明光学系５は
次のように作動し、第７図にＡ線で示すように投影倍率
の増大に対応してマイクロフィルム３を照明するサーク
ルの径を小さくする。

まず、レンズ切換時にモーター３１が第１図中矢印で示
す方向へ作動すると投影光路内に位置するレンズ（１１
）（１２）（１３）が高倍のものに切り換わり、これに
従って可動体６９はレンズ（１１）（１２）（１３）側
へ移動する。すなわち、レンズ（１１）（１２）（１３
）の高倍側への切り換えに応して、照明光学系５は第７
図中に示すようにステップ的に位置を変えてマイクロフ
ィルム３に接近し、この照明光学系５で集光された光に
よるマイクロフィルム３の照明サークル径が小さくなる
。なお、レンズ（１１）（１２）（１３）を低倍側へ切
り換えるときには、上記とは逆に照明光学系５はマイク
ロフィルム３から離れ、マイクロフィルム３の照明サー
クル径が大きくなる。

また、ズーム用モーター４１が第１図中矢印で示す方向
へ作動するとレンズ１】、】２、】３は高倍側へズーミ
ングされる。このようなズーミング動作がなされると、
投影光路内にあるレンズの判別信号、ズームキーの操作
信号等に基づくＣＰＵ８１による制御の下にモーター７
５が第４図中矢印方向へ作動し、第２のコンデンサレン
ズ７２が第１のコンデンサレンズ７１側へ移動する。す
なわち、投影光路内に位置するレンズ（１１）（１２）
（１３）の高倍側へのズーミングに応して、第２のコン
デンサレンズ７２は第７図中にＢ線で示すように位置を
変えて第１のコンデンサレンズ７１に接近する。この結
果、照明光学系５の合成焦点距離が変化し、この照明光
学系５て集光された光によるマイクロフィルム３の照明
サークル径が小さくなる。なお、レンズ（１１）（１２
）（１３）を低倍側へズーミングするときには、上記と
は逆に第２のコンデンサレンズ７２は第１のコンデンサ
レンズ７１から離れ、マイクロフィルム３の照明サーク
ル径が大きくなる。

従って、投影倍率の変化に対応してマイクロフィルム３
を照明するサークルの径が変化し、投影倍率に拘らず投
影像の明るさが一定化される。

なお、上記実施例は投影用に複数のズームレンズを備え
たマイクロ画像投影装置を示したが、投影用のズームレ
ンズが１本のものにあっても本発明を適用することがで
き、この場合には１本のズームレンズのズーミング範囲
を幾つかに区分し、これら区分に対応して照明光学系を
ステップ的に移動させ、各区分内においては第２のコン
デンサレンズを移動させるようにすればよい。また、投
影用に倍率の異なる複数の単焦点レンズを備えたものに
あっても本発明を適用することができる。

〈発明の効果〉 本発明によれば、照明光学系自体の移動と第２のコンデ
ンサレンズの移動との２つの手段により照明光の集光を
調整するようにしたため、照明光学系の大型化並びに冷
却効率低下を招くことなく集光効率を高めることができ
、マイクロ画像投影装置の投影倍率変化（変倍）の広範
囲化を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る投影レンズ部分の斜視図
、第２図は本発明の実施例を適用したリーダープリンタ
の概略構成図、第３図はズームレンズの斜視図、第４図
は照明光学系の構成を示す斜視図、第５図はそのレンズ
構成を示す図、第６図は制御装置の構成図、第７図は投
影倍率に応じた作動状態を説明する図である。 ３はマイクロフィルム、 ５は照明光学系、 ７は光源、 １１．１２．１３はズームレンズ、 ３１はモーター、 ６７はチェーン、 ６９は可動体、 ７１は第１のコンデンサレンズ、 ７２は第２のコンデンサレンズ、 ７５はモーター、 ７７はラックである。 特許出願人　　　　　ミノルタカメラ株式会社代理人　
　弁理士　　桑　井　清　−（外１名）第１図 第２図 第３図 ら１ 第４図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 光源からの光を照明光学系で集光してマイクロフィルム
   を照明し、該マイクロフィルムの画像をレンズにより投
   影するマイクロ画像投影装置において、前記照明光学系
   を第１のレンズと第２のレンズとから構成し、前記マイ
   クロフィルムと光源との間で移動する可動体に第１のレ
   ンズを設けて当該第１のレンズを移動可能とし、第２の
   レンズを前記可動体に第１のレンズと光軸を一致させて
   自らも独立して移動可能に設けたことを特徴とするマイ
   クロ画像投影装置。