JPH0251139A - フィルム投影装置 - Google Patents

フィルム投影装置

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JPH0251139A
JPH0251139A JP20257588A JP20257588A JPH0251139A JP H0251139 A JPH0251139 A JP H0251139A JP 20257588 A JP20257588 A JP 20257588A JP 20257588 A JP20257588 A JP 20257588A JP H0251139 A JPH0251139 A JP H0251139A
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JP
Japan
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film
projection
focusing
focus
projection magnification
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JP20257588A
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English (en)
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▲ひじ▼保 弘一郎
Koichiro Tsuchiho
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Minolta Co Ltd
Original Assignee
Minolta Co Ltd
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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】 主業上生剋朋分立 本発明はディジタル複写機にフィルムの原稿画像を投影
して複写するフィルム投影装置に関し、殊にフィルム画
像をディジタル複写機に合焦状態で投影するための装置
に関する。
災米■荻丘 一般に、複写機では原稿台ガラス面に原稿を置き、その
原稿面に印刷されている画像の複写を行う。しかし、時
として透過フィルムに写し込まれている原稿画像を複写
したい場合があり、その場合にはフィルムプロジェクタ
を複写機と組合せて、透過フィルムの原稿画像を複写機
の原稿台ガラス面に5〜8倍程度に拡大投影し、その投
影画像を通常の複写の場合の原稿画像と同様に複写して
いる。このような形態で複写する場合、鮮明な複写画像
を得るには投影画像が原稿台ガラス面で正確に合焦状態
で投影されなければならない。フィルム画像を原稿台ガ
ラス面に合焦状態で投影するには、フィルムプロジェク
タの投影レンズの焦点距離をf、投影レンズからフィル
ム面までの距離をa、投影レンズから複写機の原稿台ガ
ラス面までの距離をbとした場合、 なる関係式が満足されていなければならない。この場合
、bの寸法はフィルムプロジェクタの複写機への取付位
量さえ狂わなければあまり大きく異なることはないが、
aの寸法は適用するフィルムの種類が異なったり、フィ
ルムプロジェクタを複写機から外した際等・にしばしば
狂うことがある。
このため、フィルムプロジェクタを複写機に取付けた際
、及び適用フィルムを交換した際等にはその都度、ピン
ト合わせを行うことが必要になる。
ピント合わせ技術としては光学系一般において最大コン
トラスト検出法とか位相差方式等といったものがあり、
それらの技術をフィルム投影装置に採用することが考え
られる。
金星<”しよ゛と る量 しかしながら、これらの技術はピント合わせのために別
途電子部品や光学部品が必要であり、高価につくといっ
た課題がある。
本発明はかかる課題に鑑み、別途に光学部品や電子部品
を設けなくても、ディジタル複写機がもともと備えてい
る画像読取センサやマイクロコンピュータを利用するこ
とにより簡単にピント合わせが行える安価なフィルム投
影装置を提供することを目的としている。
困月羞jすJンビ翻虹悲毛段 上記目的を達成するため本発明は、ディジタル複写機に
フィルムの原稿画像を投影して複写を行うフィルム投影
装置において、投影光軸に沿う投影レンズの移動量を検
出するレンズ移動量検出手段と、一定の間隔を有した2
個のピントマークを前記フィルム面に密着した状態にセ
ットするピントマークセット手段と、前記2個のピント
マークをディジタル複写機の画像読取センサに投影した
場合の画像読取センサ上でのピントマーク像の間隔から
投影倍率を求める投影倍率算出手段と、フィルムが基準
位量にあるときで、かつ合焦状態のときの投影倍率を記
憶する記憶手段と、フィルムが前記基準位量にあって合
焦状態が得られているときの投影レンズ位量を原点とし
て投影レンズがその原点から任意量変位した位量におい
て合焦条件を満たず時の投影倍率を、フィルムが基準位
量にあるときの投影倍率を基として算出する記憶演算手
段とを備え、投影レンズが実際に原点から変位した位量
においてピントマークを画像読取センサ上に投影して得
られる投影倍率が、投影レンズの原点からの変位量が同
じである場合における前記演算手段によって算出される
投影倍率と一致することを合焦判定条件とすることを特
徴としている。
詐−−1− 本発明によれば、ピントマークセット手段は新規に設け
る必要があるが、ピントマークの投影像の間隔及び投影
倍率の算出はディジタル複写機にもともと備わっている
画像読取センサやコンピュータを利用できる。
本発明によってフィルム位量が基準位量から移動した場
合に容易に合焦状態が得られる理由については実施例の
中で詳述する。
裏−] 第1図は本発明の一実施例を示す全体斜視図であり、デ
ィジタル複写機1の機体上部−側に載置台2を取着し、
該載置台2上にフィルムプロジェクタ3が一体的に取付
固定されている。ディジタル複写機1にはフィルムプロ
ジェクタ3からの投影光を原稿台ガラス面4に照射する
ため、反射鏡上ット5がガラス台4上に設けられている
フィルムプロジェクタ3はスライドプロジェクタと同様
な構成であり、光学的には第2図に示すようにプロジェ
クタランプ11と、コリメータレンズ12と、フィルム
ホルダ13と、投影レンズ14とを有している。
反射鏡セット5はフィルムプロジェクタ3の投影レンズ
14から投影されたフィルム画像を原稿台ガラス面4に
向けて反射するミラー21と、ミラー21からの反射光
を若干収束方向に絞るフレネルレンズ22と、原稿台ガ
ラス面に密着して置かれた拡散面23とから成る。この
拡散面23は、フィルムプロジェクタから発射された原
稿画像の投影光を原稿台ガラス面4上に投影するスクリ
ーンの役割と、フレネルレンズ22の輪状模様が原稿台
ガラス面4に形成されるのを防止する役割を果たす。
ディジタル複写機1は第2図に示すように原稿台ガラス
面4の下方にイメージスキャナ部31を有している。イ
メージスキャナ部31は照明ランプ32、反射鏡33、
セルフォックレンズアレイ34及びCCDアレイからな
る密着型センサ35を備えている。前記照明ランプ32
と反射鏡33とでライン状に原稿台ガラス面4上の原稿
画像を照射し、その反射光がセルフォックレンズアレイ
34で密着型センサ35の受光面上に結像される。
イメージスキャナ部31全体は図示しない機構により紙
面左方から右方へ走査されるので、この走査中に密着型
センサ35は原稿画像を読み取ることができる。読み取
られた画像はネガ、ポジ変換等必要な処理を行った後、
図示しないレーザプリンタにてプリントされる。
なお、フィルムプロジェクタ3によってフィルム像を原
稿台ガラス面4に投影して複写を行う場合、イメージス
キャナ部31による画像読取動作時、照明ランプ32は
点灯させない。
フィルムプロジェクタ3の投影レンズ14は第4図に示
すように鏡筒171の回転により投影光軸上を移動する
構成である。そして、このレンズ14の鏡筒周面には螺
旋状の溝172が形成されており、光軸方向にのみスラ
イド移動自在なガイドビン173の一端がこの溝172
内に嵌入されている。ガイドビン173の他端はスライ
ド式可変抵抗器174の可動子175に連結されている
このため、鏡筒171の回転によって投影レンズ14が
光軸上に移動すると、ガイドビン173がその移動量に
線形比例した量だけ移動し、可動子175を抵抗体に沿
って揺動せさる。従って、可変抵抗器174に電圧Eを
印加した状態で可動子175の端子電圧Vxの変化を測
定することにより投影レンズI4の移動量を検出できる
。今、可変抵抗器の全抵抗値をR1可動子と固定子側一
端との間の抵抗値をRx、印加電圧をEとすると、可動
子175の端子電圧Vxは、 で表される。そして、この場合、投影レンズ14の基準
位量からの変位量をXとするとVxとの間には、 X = A V x + B  =  (3)なる関係
式が成立する。但し、A、 Bは定数である。
一方、前記フィルムプロジェクタ3のフィルムホルダ1
3は第3図に示すようにフィルム台板131とフィルム
押え132とを一側端でビン133枢支することにより
開閉自在に連結した構成としである。
前記フィルム台板131にはフィルムFに写し込まれた
ーコマの原稿画検分の角形窓140が形成されており、
これと対間するフィルム押え132には前記角形窓14
0より大きな窓141が形成されている。また、フィル
ム台板131の角形窓140の両側には一定の間隔2゜
をもった並行な2本スリット142.143が形成され
ている。
各スリット142.143はフィルム押え132の窓1
41より内方であって、かつフィルムFの画像領域の外
方に位量させである。従って、プロジェクタランプ11
を点灯するとスリット透過光が高輝度状態で拡散面23
に投影される。
今、フィルム画像が合焦状態で拡散面に投影されている
とすると、投影レンズ14とフィルムFの画像面までの
距離a、投影レンズ14と拡散面23までの距離b、投
影レンズの焦点距離fとの間に既述した(J、1式が成
立しているから、拡散面23上の2本のスリット像の間
隔llとフィルム台板131でのスリット間隔10との
間には次式が成立する。
この(4)式で与えられるl+/loの値は、合焦時に
おける投影倍率でもある。
次に、第5図(a)(b)は本発明の動作原理を説明す
る図であり、図(a)はフィルムが基準位量に置かれ、
且つ合焦状態にあるときのフィルム面に密着したスリッ
ト142,143、投影レンズ14、密着型センサ35
の幾何学的な配置を示している。−・方、図(b)はフ
ィルム交換によりてフィルムが前記基準位量から距離X
だけ変位した位量で合焦状態が得られた場合の同様な幾
何学的配置を示している。
正確には既述したようにスリット透過光は拡散面23に
投影され、密着型センサ35がそれを読み取るのである
が、ここでは拡散面を省略し、直接スリット像を密着型
センサ35が読み取るように示している。密着型センサ
35は図示のようにn個の画像読取素子(COD)が−
列に配された構成であり、フィルムの原稿画像が拡散面
に合焦状態で投影されている場合には、一方のスリット
142の透過光がi番目、他方のスリット143の透過
光がj番目の画像読取素子で検出される。
このとき既述した(4)式における2、は次式から求ま
る。
A+  =j−i=P−n、       ・・・ (
5)同様にフィルム交換時等の焦点調節時の2つのスリ
ット像の間隔β2も次式から求まる。
11z  = It   k = P−nz     
    ++  (6)但し、kはスリット142の透
過光を検出した画像読取素子かに番目のものであること
を、lはスリット143の透過光を検出した画像読取素
子が2番目のものであることを指す。また、Pは画像読
取素子のピッチ(画素ピッチ) 、fll +  nz
はj番目とi番目の間又はβ番目とに番目の間の画像読
取素子の数(画素数)である。
第5図(a)(b)から次の4弐が成立する。
れた場合のフィルム面が、第5図(a)に示す基準位量
からいくら変位しているかを示す長さをいい、また、X
′は、第5図(a)に示す投影レンズ位量を原点として
原点位量からの変位量をいう。
いずれも図面上右方を正方向とし、ている。
又、第5図(a)(b)における投影倍率をβ(0)、
β(X′)とすれば、 ao     be      f (a+b)−(ao  +b、)=x ・・・ (9) b−b、=x ・・・ (10) ここで、Xは、フィルム交換後に合焦状態が得らa  
   lo    Il。
で表せる。
第5図(a)(b)及び上式(7) 〜(12)より次
のことがいえる。即ち、フィルムが基準位量から任意の
距離Xだけ変位した位量に移動され、その位量で合焦状
態が得られたなら、フィルム位量Xが与えられると投影
レンズ移動距離x′、投影倍率β(X′)が一義的に決
まり、従ってピントマークの投影像間の画素数n2も一
義的に決まる。
つまり、合焦状態では、上記x′、β(x’)、nlは
、 x’=f、  (X) ・・・ (13) となり、β(X′)とβ(o)の比もX又はX′の関数
として与えられることがわかる(以下、KはK(x)又
はK(x’)と記載する)。上記(16)式のβ(X′
)とβ(o)に(11)  (12)式を代入し、整理
すると、 β(x’)−fz  (x)=f:+  (x’)  
・”  (14)nl  =K  (x ’ )  ・
 nl         +t+  (17)nz  
=fa  (x)  =’s  (x’)   ・・・
(15)なる関数として表され得るといえる。別の見方
をすれば、レンズ移動量X′を与えると、そのX′で合
焦する条件としてX2  β(X′)が一義的に決まる
といえる。尚、β(X′)とnlは(12)式の関係が
あるから、ここでは同一として取扱う。
(14)式において、x=o、x’−0の場合のβ(X
′)をβ(o)とおき、β(0)とβ(X′)の比をK
 (x ’ )  とすると、 となる。この式中、K(x’)の値は後述するようにa
o、bo及びX′の値がわかれば演算またはテーブルを
参照することによって求めることができる。従って、(
17)式からフィルムが基準位量にあるときのn、を測
定しておき、かつ投影レンズがX′だけ移動した場合の
K(x’)の値を演算によって算出すれば、その位量で
合焦状態を得るためのntO値が求まるといえる。この
原理を利用すれば、フィルム交換等によってフィルム面
が基準位量から変位したとしても大変容易に合焦状態が
得られる。次にその手順を説明する。
(i)定敷設L フィルムFとピントマーク142,143を拡散面22
に投影し投影レンズ14を光軸に沿って前後に移動して
ピント調整を行う。このピント調整は目視によって行う
ことができる。合焦状態が得られたら、そのときの密着
型センサ35上のピントマーク像の間の画素数n1を読
取り、記憶する。この記憶は、第6図に示すように複写
機のキー人力手段を操作して複写機内のメモリに入力す
ることにより行う。
(ii)また、このときのa。、b、の値(設計値でよ
い)も前記メモリ内にキー人力手段を通じて入力してお
く。
(iii )次に、フィルム交換等がなされると、投影
レンズ14を移動して再び目視によってピント調整を行
う。このとき投影レンズ14の移動量X′を第3式に基
づいて求め、このX′の値を複写機のCPTJに入力す
る。CPUはこのX′及びa。
boからK(X’)の値を演算によって求め、これを(
17)式に代入してnlを求める。
(iv)一方、透過レンズが原点からX′だけ移動した
位量で、実際に密着型センサ35上でのピントマーク像
間にはさまれた画素数n 、  lを求める。
そして、このn t/をCPUに入力し、n 21とn
lとが等しいか判断させる。オペレータは、CPUがn
、’=ntであると判断し、その旨の表示がなされるま
で投影レンズ14を微動させる。
判断の結果は第7図に200で示すようにnlと02と
の差をディジタル表示する。
第15図に上記操作手順を更に詳しく説明したフローチ
ャートを掲げる。但し、同図は適用されるフィルムがネ
ガフィルムの場合に限らず、ポジフィルムの場合も含め
て示している。ポジフィルムの場合にはステップS4.
S12,516.S24というピントマークのセット及
びセット解除という操作が必要なだけで他はネガフィル
ムと異ならない。操作の順序は先ず、ステップS1から
ステップS2に進み、33.34・・・S13と進めて
定数設定を行うゆ定数設定がおわれば、ステップS14
に移り、S15.S16・・・S23と進み、実際に密
着センサ35上にピントマークを投影した場合のピント
マーク像の間隔l。′ (測定上は画素数n2 ′で与
えられる)が、S21で求めたllと等しいかどうか判
定する。等しくない場合にはステップS17から323
の工程を繰り返し、等しくなればステップS24に進み
S26に達して操作を終了する。
次に、K (x) 、  K (x’)の算出式につい
て説明する。最初にK (x)の演算式について説明す
る。先ず、(8)式より、 a が得られ、これを(9)式に代入し、aについて整理す
ると、 但し、a6 +b(、はフィルムプロジェクタが一旦設
定されれば定数となるので、これをHと置いている。
でなければならないから、(20)式は、と書き表せる
。この(21)式と(18)式を用いて投影倍率を求め
ると、次のようになる。
a2−  (ao+b、++x)a  +  f(ao
+bo+x)= 0・・・ (19) aについての2次方程式を解くと、 °・°  (Zυ) この式を(16)式に代入し整理すると、次に、K(x
’)式の算出については、XとX′の関係が求まれば(
23)式のXをX′に置換することで算出できる。K(
x’)式は複雑になるので、ここでは、XとX′の関係
式を導出する方法についてだけ説明することにする。(
8)式を変形すると、 b=(1+−) f ・・・ (24) となる。この式と(22)式を(10)式に代入し、整
理すると、X′は、 なるXの関数となる。
上記式で与えられるK (x) 、及びK(X’)につ
いて実用的な設計例を次に示す(単位:n)。
ao   =   109 bo  =   730 f  =  95 なる条件でx = −3〜+ 31mの範囲でK (x
 ’ ) rX′について求めた結果を第14図に示す
。尚、K (x)−xのグラフとK (x’)−x’の
グラフとは若干の違いがあるもののほとんど同一の傾斜
であるので、グラフはK (x ′) −x ’につい
てだけ示している。
上記グラフから判るようにレンズ移動位量検出精度はあ
まり高い必要はなく、±0.2鶴程度で足りる。従って
、第4図に示した移動量検出構成で十分役に立つ。
上記実施例においてスリット142.143はピントマ
ークの一例とした示したものであり、そ)の形状、形成
位量は任意である。例えば、第8図、第9図はフィルム
台板131上におけるスリット142.143の形成位
量を変更して例である。
第8図のものは、スリット142.143をフィルムF
の送り孔h・・・よりも外方位量に形成している。この
構成ではスリットを確実にフィルムの原稿画像外に形成
できる。又、第9図のものはスリット142.143を
フィルムFの外縁よりも更に外方位量に形成している。
この構成とすると、スリット142.143の上にフィ
ルムFがかからないので、拡散面23に投影するスリ・
ノド像の輝度を更に高(でき、スリット像の検出をミス
なく行うことができる。
又、図示はしないが、ピントマークはスリットのように
長いものでなくても長さのない小孔を用いることもでき
る。但し、密着型センサ等を副走査方向に移動しながら
画像読み取りを行うタイプの複写機にあっては副走査方
向に長さのあるスリットの方が、何回もスリット像の間
隔を読み取ることができて、その平均を取ることにより
精度高く測定できる利点がある。第10図はスリットに
代えてピントマーク用黒線を用いた例を示している。即
ち、この例では、フィルム台板131にスリットに代え
て幅広の長孔145.146を形成する一方、フィルム
押え132の窓141にガラス等の透明部材147を嵌
着し、この透明部材147上に2本の平行な黒″&’i
 l 4 B、149を形成している。黒線148.1
49としては遮光性のある細線であれば、その描法は問
わない。従って、金属蒸着法等でも形成することができ
る。
上記したスリットや黒線はフィルムとしてネガフィルム
使用の場合に好適するものであり、−枚ずつ切り離して
個別的にマウントに装着されているポジフィルムの場合
には上記したピントマークはフィルム画像面に一致させ
ることが困難なので不適当である。ポジフィルム用のピ
ントマークとしては第11図、第12図に示す構成が望
ましい。
第11図のものは固定軸150に一端が取着された可撓
性金属板151の中央部を切り抜いて両側部に2本の細
いピントマーク用遮光板部152.153を形成すると
共に、この金属板151を回転リンク154の所定角回
転によって該回転リンク154に取着された棒材155
でポジフィルムFのフィルム面に撓ませて押圧する構成
である。
ピンl−m整が完了すれば、回転リンク154を逆方向
に回転させ、金属板151を光路外に退避させる。第1
5図に示した操作手順のフローチャートでステップS4
.S12.S16.S24は、第11図の実施例におい
ては回転リンク154の回転操作に相当する。
第12図のものは、−面が円弧状に切欠かれた透明なブ
ロック体160の前記切欠面側の両端にピントマーク用
黒線161.162°を形成したもので、適当な押圧操
作具を用いて黒線161.162がフィルム面に密着す
るように透明ブロック体160をポジフィルムFに押し
当てて黒縞像を拡散面に投影する。焦点調節終了後は透
明ブロック体160は光路外に退避させておく。
又、投影レンズ14の移動量検出機構も第4図に示した
構成に限らず、第13図に示すようにレンズ駆動モータ
180、減速ギヤ機構181及び減速ギヤ181と遊転
プーリ182の間に張設されたワイヤ183によって投
影レンズ14をガイド棒184に沿って前後に微動させ
る構成でもよい。
1浬廊B九果 以上説明したように本発明は、ディジタル複写機にフィ
ルムの原稿画像を投影して複写を行うフィルム投影装置
において、投影光軸に沿う投影レンズの移動量を検出す
るレンズ移動量検出手段と、一定の間隔を有した2個の
ピントマークを前記フィルム面に密着した状態にセット
するピントマークセット手段と、前記2個のピントマー
クをディジタル複写機の画像読取センサに投影した場合
の画像読取センサ上でのピントマーク像の間隔から投影
倍率を求める投影倍率算出手段と、フィルムが基準位量
にあるとでき、かつ合焦状態のときの投影倍率を記憶す
る記憶手段と、フィルムが前記基準位量にあって合焦状
態が得られているときの投影レンズ位量を原点として投
影レンズがその原点から任意量変位した位量において合
焦条件を満たす時の投影倍率を、フィルムが基準位量に
あるときの投影倍率を基として算出する記憶演算手段と
を備え、投影レンズが実際に原点から変位した位量にお
いてピントマークを画像読取センサ上に投影して得られ
る投影倍率が、投影レンズの原点からの変位量が同じで
ある場合における前記演算手段によって算出される投影
倍率と一致すること4゜ を合焦判定条件とするものであるから、ピント合わせの
ために別途光学部品や電子部品を用いなくてもディジタ
ル複写機にもともと備わっている画像読取センサを利用
して合焦判定が行え、コスト的に安くつくと共に構成も
非常に簡単であるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す全体概略斜視図、第2
図は本発明装置の光路図、第3図はフィルムホルダの一
例を示す図、第4図は投影レンズの移動機構を示す図、
第5図(a)(b)はピント調節操作の原理を説明する
図、第6図は制御回路図、第7図は表示部の平面図、第
8図乃至第12図は夫々ピントマークの各実施例を示す
図、第13図は投影レンズの移動機構として他の実施例
を示す図、第14図は倍率補正係数K(x’)とX′と
の関係を示すグラフ、第15図はピント調節手順を説明
する流れ図である。 フタ、4・・・原稿台ガラス面、14・・・投影レンズ
、31・・・イメージスキャナ部、35・・・密着型セ
ンサ、142.143・・・スリット 特許出願人 : ミノルタカメラ 株式会社1・・・デ
ィジタル複写機、3・・・フィルムプロジエ第1図 第3 図 第4 図 第6 図 第9 図 第8 図 第10図 第11図 第13図 第12図 第14図 梓iV補正ftRに(X’) −X’Q−7”第15図 手 続 争甫 正 書 (方式) %式% 発明の名称 フィルム投影装置 3゜ 補正をする者′ 事件との関係

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ディジタル複写機にフィルムの原稿画像を投影し
    て複写を行うフィルム投影装置において、投影光軸に沿
    う投影レンズの移動量を検出するレンズ移動量検出手段
    と、 一定の間隔を有した2個のピントマークを前記フィルム
    面に密着した状態にセットするピントマークセット手段
    と、 前記2個のピントマークをディジタル複写機の画像読取
    センサに投影した場合の画像読取センサ上でのピントマ
    ーク像の間隔から投影倍率を求める投影倍率算出手段と
    、 フィルムが基準位量にあるときで、かつ合焦状態のとき
    の投影倍率を記憶する記憶手段と、フィルムが前記基準
    位量にあって合焦状態が得られているときの投影レンズ
    位量を原点として投影レンズがその原点から任意量変位
    した位量において合焦条件を満たす時の投影倍率を、フ
    ィルムが基準位量にあるときの投影倍率を基として算出
    する記憶演算手段とを備え、 投影レンズが実際に原点から変位した位量においてピン
    トマークを画像読取センサ上に投影して得られる投影倍
    率が、投影レンズの原点からの変位量が同じである場合
    における前記演算手段によって算出される投影倍率と一
    致することを合焦判定条件とすることを特徴とするフィ
    ルム投影装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5227325A (en) * 1992-04-02 1993-07-13 Micron Technology, Incl Method of forming a capacitor
JPH06337475A (ja) * 1993-05-28 1994-12-06 Canon Inc 画像読取装置
US5552341A (en) * 1992-12-10 1996-09-03 Samsung Electronics Co., Ltd. Semiconductor device and method for manufacturing the same

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