JPH02118661A - 照明光学装置 - Google Patents

照明光学装置

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JPH02118661A
JPH02118661A JP63272815A JP27281588A JPH02118661A JP H02118661 A JPH02118661 A JP H02118661A JP 63272815 A JP63272815 A JP 63272815A JP 27281588 A JP27281588 A JP 27281588A JP H02118661 A JPH02118661 A JP H02118661A
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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】 「技術分野」 本発明は、写真製版、投影検査器、ステッパ、映写機、
プロジェクタ等の光学機器に広く用いることのできる照
明光学装置に関し、特にフライアイレンズを用いた照明
光学装置に関する。
「従来技術およびその問題点」 フライアイレンズ（蝿の眼レンズ）は一般に、入射する
光線の角度情報を位置の情報に変換して出射する光学素
子として知られ、具体的には、光源の光を拡散して、均
一に被照明体に与えるための光拡散素子として用いられ
ている。例えば、写真製版システムにおいて、原稿を撮
影した版下フィルムを照明して投影光学系でｐｓ版上に
投影する場合、光源とコンデンサレンズの間にこのフラ
イアイレンズを配設して光源の像を均一に拡散し、この
拡散した光によって、コンデンサレンズと投影光学系と
の間においた版下フィルムを照明する。このプライアイ
レンズは拡散板よりも光の拡散効果が高く、より均一に
被照明体を照明することができる。
ところでフライアイレンズは一般に光を集光させた部分
に用いるので、熱膨張が少な（耐熱性に優れたガラス、
例えば石英ガラスが用いられる。
ところが石英は、価格が高く、かつこれをフライアイレ
ンズを構成する微小レンズに加工する加工コストも非常
に高い。特にその光の入射側と出射側の光学研磨面の表
面仕上度は極めて高いことが要求され、これに傷や砂目
の残りがあると、不良とされるため、コストアップの原
因となっていた。
「発明の目的」 本発明は、このような背景に基づき、フライアイレンズ
を用いた照明光学装置において、その照明性能および投
影像の性能に実質的に悪影響を与えることなく、フライ
アイレンズの加工コストを低下させることを目的とする
。
「発明の概要」 本発明は、フライアイレンズによる照明光学装置は、ｒ
フライアイレンズの入射面側の像が照明エリアに結像し
、出射面側の像が投影レンズの入射瞳位置に結像する１
という性質を有し、このため、入射面側の傷は照明エリ
アに表れるが、出射面側の傷は照明エリアに表れない、
よってフライアイレンズの出射面側の表面仕上度は、従
来の基準から言えば不良であっても、照明性能および投
影像性能に実質的な悪影響がないことを見出して完成さ
れたものである。上記の性質は別言すると、フライアイ
レンズの入射面と、照明エリア（被照明物が置かれる位
置）とが共役関係にあり、同出射面と投影レンズの入射
瞳位置とが共役関係にあることを意味する。
本発明による照明光学装置は従って、光源の像をフライ
アイレンズを介してコンデンサレンズに入射させ、この
コンデンサレンズと投影光学系との間に、照明すべき透
光性の被照明体を配置する照明装置において、フライア
イレンズの出射面の表面仕上度を、入射面の表面仕上度
より低（したことを特徴とするものである。
「発明の実施例」 以下図示実施例について本発明を説明する。第３図、第
４図は、本発明による照明光学装置を写真製版システム
の拡大面付機に適用した図である。ＰＳ版１１の上方に
は、版下撮影フィルムＦ２の撮影像を２８版１１上に投
影する投影光学系１２を含む照明光学装置Ｓが配設され
ている。
投影光学系１２には、使用波長を制限する干渉フィルタ
１２ａが一体に設けられている。
この投影光学系１２の近傍位置には、光源としての超高
圧水銀灯１３が配置されている。この超高圧水銀灯１３
は、楕円鏡１４を備え、この楕円鏡１４で反射され集光
性を与えられた光が、第１、第２のグイクロイックミラ
ー１５．１６で反射してコンデンサレンズ１８に至る。
フライアイレンズ１７は、このグイクロイックミラー１
５と１６の間に、配設されている。コンデンサレンズ１
８の出射側には、被照明体としての版下撮影フィルムＦ
２がおかれ、このフィルムＦ２の像が投影光学系１２に
より２８版１１上に結像される。１９は熱線吸収フィル
タ、２０はフィルムＦ２を挟む透明ガラスである。
本発明は、例えば以上のように構成される照明光学装置
Ｓにおいて、フライアイレンズ１７を構成する個々の微
小レンズ１７ａの入射面Ａ１を光学的に欠陥のない、理
想的な表面仕上度となす一方、出射面Ａ２の表面仕上度
は、入射面Ａ１に比して粗くしたものである。このよう
に表面仕上度に差を設けても照明性能および投影像性能
には悪影響を生じない理由を第１図、第２図について説
明する。
第１図および第２図では、第１、第２のグイクロイック
ミラー１５．１６を除き、光源１００を、楕円鏡１４の
最大径りの円で表わし、投影光学系１２を直径ｄの入射
瞳で表わしている。いま微小レンズ１７ａを正方形ドラ
ムレンズＡとする。光源１００から出た光は、この正方
形ドラムレンズＡの一端入射面Ａ１に入射して他端出射
面Ａ２から出射し、さらにコンデンサレンズ１８によっ
て集光させられた後、照明エリア１０２に置いた被照明
体を通って、投影光学系１２に入射する。
この照明系において、この正方形ドラムレンズＡの一端
入射面Ａ１の端面像は、コンデンサレンズ１８の出射側
の照明エリア１０２（結像面１０１）に結像し、また他
端出射面Ａ２から出射する光の像は、投影光学系１２の
入射瞳に結像する。つまり、入射面ＡＩと結像面１０１
、および出射面Ａ２と投影光学系１２の入射瞳位置とが
それぞれ共役関係にある。さらに、入射面Ａ１の端面形
状が相似形に拡大されて結像面１０１に結像し、出射面
１０２の光線像が投影光学系１０２の入射瞳位置に相似
形に拡大されて結像する。
このような関係においては、入射面Ａ１に傷すがあると
、その傷すの像Ｂは、第２図に示すように照明エリア１
０２に結像する。また出射面Ａ２に傷ｂ゛があると、そ
の傷ｂ°の像Ｂ°は、第１図に示すように、投影光学系
１２の入射瞳位置に結像する。
そして第２図の場合には、照明エリア１０２に結像した
傷Ｂの像が投影光学系１２で投影面（２８版１１）に投
影されるため、投影面（フィルムＦ２）上に傷Ｂの像Ｂ
゛が重なるため、投影像の画質を劣化させることになる
が、第１図の場合には、傷Ｂ°の像が投影面に投影され
ることはない。
よって出射面Ａ２の表面仕上度を落しても、照明性能お
よび投影像性能には悪影響が生じないのである。
上記実施例では、フライアイレンズとして、断面が正方
形の正方形ドラムレンズを例示したが、本発明がフライ
アイレンズを構成する微小レンズの断面形状に無関係に
成立することは明らかである。
「発明の効果」 以上のように本発明の照明光学装置は、プライアイレン
ズを構成する個々の微小レンズの入射面の表面仕上度は
、均一な照明を得るために極めて高いことを要求される
が、出射面の表面仕上度は、高いことを要しないという
性質の発見に基づき、出射面の表面仕上度を入射面の仕
上度より低（したものである。よって、入射面と出射面
を同等に高精度に仕上げていた従来装置に比し、照明性
能および投影像性能を犠牲にすることなく、安価な照明
装置が得られる。特に、通常石英ガラスが用いられ、研
磨コストが高（、不良の発生しやずいフライアイレンズ
において、−面の表面仕上度を落すことができるという
効果は、非常に太き（、照明装置全体のコストの低下に
寄与する。
【図面の簡単な説明】
第１図、第２図は本発明の照明光学装置の原理を示す斜
視図、第３図、第４図は本発明の照明光学装置を写真製
版システムの拡大面付機に用いた場合の光軸を含む断面
図と斜視図である。 １２・・・投影光学系、１７・・・フライアイレンズ、
１７ａ・・・微小レンズ、１８・・・コンデンサレンズ
、１００・・・光源、１０１・・・結像面、１０２・・
・照明エリア、Ａ１・・・入射面、Ａ２・・・出射面、
ｂ、ｂ’・・・傷、Ｂ、Ｂ’・・・傷の像。 特許出願人　　　旭光学工業株式会社 同代理人　　　　三　浦　邦　夫 手続ネ甫正書（自発） １．事件の表示 昭和６３年特許願第２７２８１５号 ２、発明の名称 照明光学装置 代表者 松 本 徹 １′

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）光源の像をフライアイレンズを介してコンデンサ
    レンズに入射させ、このコンデンサレンズと投影光学系
    との間に、照明すべき透光性の被照明体を配置する照明
    装置において、上記フライアイレンズの出射面の表面仕
    上度を、入射面の光学表面仕上度より低くしたことを特
    徴とする照明光学装置。
  2. （２）請求項１において、フライアイレンズは石英ガラ
    スからなっている照明光学装置。
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