JPH03257444A - マイクロリーダプリンタの照明系 - 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、照明系に関し、詳しくは、マイクロフィルム
リーダ、マイクロフィルムリーダプリンタ、オーバーヘ
ッドプロジェクタ−等の画像投影装置に用いられる照明
系に関するものである。

［従来の技術］ 近年、マイクロフィルムリーダ、マイクロフィルムリー
ダプリンタ、オーバーへッドブロジェクタ等の画像投影
装置においては、第２図（Ａ）、（Ｂ）に示すように、
光源部１を、ランプ２と、ランプ２の背後に位置する楕
円反射鏡３とでＩ！ＩＦｆ７．することが多くなってき
ている。このような光源部１を有する照明系においては
、ランプ２から直接オリジナルに向かう光よりも、楕円
反射鏡３で一旦反射された光の方がオリジナルの照明に
寄与する。

第２図（Ａ）に示すように、通常、ランプ２のフィラメ
ント４は、楕円反射鏡３の第１焦点位置に配置されてお
り、このフィラメント４から放出された光は、楕円反射
鏡３で反射され第２焦点位置５に集光される。このよう
に集光作用を持つ楕円反射鏡３を利用することにより、
後に続くコンデンサレンズ系を簡素化できるという利点
がある。

第３図（Ａ）、（Ｂ）は、楕円反射鏡３を有する光源部
１を備えｔｃ従来の照明系を示す図である。第３図（Ａ
）は、低倍率の投影レンズ６Ｌを使用した場合を示し、
第３図（Ｂ）は、高倍率の投影レンズ６Ｈを使用しｔζ
場合を示す。フィラメント４からの光７は、楕円反射鏡
３で反射され、コンデンサレンズ系８を介して、一対の
ホルダーＨ＋　、　Ｈ２の間に保持されたマイクロフィ
ルムＦを照明する。

照明されたマイクロフィルムＦの画像は、投影レンズ６
　Ｌ／６　Ｈによってスクリーン（不図示）に投影され
る。

このような照明系の光源部１は、基本的に、ランプ２自
体によって楕円反射鏡３からの光を遮らないように設計
されている。しかしながら、ランプ２からの直接光はラ
ンプバルブ先端２Ａ（第２図（Ｂ）参照）による散乱に
よって実質的に照明に寄与していない。

まｔζ、楕円反射鏡３の底部は、ランプ２のセツティン
グのため反射面としては利用されない。そこで、マイク
ロフィルムＦ上の点ｆを照明する光束について検討する
と、第４図（Ａ）に示すように、円環状に照明され、特
に投影レンズの瞳位置では第４図（Ｂ）に示すように、
中央部Ｑが暗くて周辺部Ｒが明るいものとなる。この現
象は、投影レンズのＦナンバーが大きいほど顕著となり
、スクリン上における照度分布が不均一となる要因にな
る。

この不都合を解決するためには、光源部１における軸上
光束幅りを中央部Ｑに対応する反射面がない領域の幅ｄ
より十分大きくすればよい、このためには、適当な負の
屈折力をもつレンズを光源部１の近く収束光束中に挿入
すればよい。

従って、従来コンデンサレンズ系Ｃは、光源部１の近傍
に位置する負レンズＣＬとマイクロフィルムＦの近傍に
位置する正のフレネルレンズＣＦとから構成されている
。また、このような照明系においては、照明効率を向上
させるｔこめ、投影レンズ６　Ｌ／６　Ｈのマイクロフ
ィルムＦ側の瞳位置Ｅｎｔ、Ｐにフィラメント４の像を
形成する所謂ケーラー照明法が採用される。。

しかしながら、投影レンズ６Ｌと６Ｈとでは、合焦状態
における瞳位置Ｅｎｔ、Ｐが異なっているので、使用す
る投影レンズ６　Ｌ／８　Ｈに応じてフィラメント４の
像を形成する位置を変化させなければならない。そこで
、この照明系は、マイクロフィルムＦの近傍のフレネル
レンズＣＦを光軸方向に移動させることにより、フィラ
メント４の像の形成位置を変化させている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上述したような従来の照明光学系におい
ては、マイクロフィルムＦの近傍にある比較的大きなフ
レネルレンズを移動させるため、この移動に要するスペ
ースを確保しなければならず、装置の大型化を招来する
。また、移動のための機構に関しても、複雑なものが要
求される。

本発明は、このような点に鑑みて威されたもので、投影
レンズの瞳位置の移動に対して、コンデンサレンズ系の
小型のレンズを移動させるマイクロフィルムリーダプリ
ンタ等の照明光学系を提供することを目的とするもので
ある。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するｆｃめの手段として、本発明の照明
系は、フィルム等の透過型物体を投影レンズによってス
クリーン等に投影する光学装置の照明系において、収束
光を発生する光源と、光源から順に負の第１レンズ群、
正の第２レンズ群、正の第３レンズ群とで構成され、該
第１レンズ群、第２レンズ群の屈折力をそれぞれφ１、
φ、１とするとき、　　　φ１＋φｎ　＜　０ の条件を満たし、第１レンズ群を移動可能としたことを
特徴としている。

［作用］ 従って、コンデンサレンズ系中の小径のレンズ群を移動
させるので、その移動機構は小型で簡単なものとするこ
とができる。

［実施例］ 以下、図面を参照して、本発明の実施例について説明す
る。

第１図（Ａ）および（Ｂ）は、本発明を用いｔ（照明系
の構成を示す側面図である。第１図（Ａ）は、低倍率の
投影レンズ６Ｌを使用した場合を示し、一方、第１図（
Ｂ）は、高倍率の投影レンズ６Ｈを使用した場合を示す
。

光源部１のフィラメント４からの光７は、楕円反射鏡３
で反射され、コンデンサレンズ系Ｃに入射される。コン
デンサレンズ系Ｃは、光源部ｌ側から順に、負のパワー
をもった第１レンズ群Ｃ１、正のパワーをもった第２レ
ンズ群Ｃ１１正のパワをもっｔ（フレネルレンズからな
る第３レンズ群Ｃ，とから構成されている。

このコンデンサレンズ系Ｃを介して、ホルダＨ１、Ｈ２
の間に保持されたマイクロフィルムＦは照明され、マイ
クロフィルムＦの画像が投影レンズ６Ｌ／６Ｈによって
スクリーン（不図示〉に投影される。また、スクリーン
上で十分な照度を得るために、コンデンサレンズ系Ｃに
よって、投影レンズ６　Ｌ／６　Ｈのマイクロフィルム
Ｆ側の瞳位置Ｅｎｔ、Ｐにフィラメント４の像が形成さ
れる。

このとき、コンデンサレンズ系Ｃの第１レンズ群ＣＩは
、投影レンズの種類にかかわらず常に瞳位置Ｅｎｔ、Ｐ
にフィラメント４の像を形成するｉこめに、光軸方向に
移動可能に設けられ、投影レンズ６　Ｌ／６　Ｈに応じ
た位置に位置付けられる。

具体的には、低倍率の投影レンズ６Ｌを使用した場合は
第２レンズ群Ｃ□に近接しｔこ位置（第１図（Ａ）参照
）に位置付けられ、高倍率の投影レンズ６Ｈの場合は光
源部１側に移動した位置（第１図（Ｂ）参照〉に位置付
けられる。

そして、このコンデンサレンズ系Ｃは、第１レンズ群Ｃ
５及び、第２レンズ群Ｃ□の屈折力を、それぞれ、φ１
．φ１１とすると、次の条件式■を満足する。

φ１＋φ１１く０　　・・　■ この条件式のは、低倍率の投影用レンズを使用しｔζ場
合においても、照明の中心部の陰りによる照度の不均一
を少なくするとともに、第１レンズ群Ｃ１の移動量を少
なくしてその移動機構を小型化するための条件である。

なお、各レンズ群Ｃ＋、Ｃｎ、Ｃ１ｌは、各々、１枚の
レンズからなるものでも、複数枚のレンズからなるもの
でもよい。

まｔこ、マイクロフィルムＦの温度上昇を避ける＝７ ため、コンデンサレンズ系Ｃを構成する第１レンズ群Ｃ
Ｉおよび第２レンズ群Ｃ□の少なくとも一方を熱線吸収
ガラスで形成してもよい。

さらに、本実施例においては、光源部１からマイクロフ
ィルムＦまでの光路が直線上であるが、ミラーを用いて
適当に光路を折り曲げてもよい。

この場合にも、熱線透過特性を備えたミラーを利用すれ
ば、マイクロフィルムＦの温度上昇を防止することがで
きる。

また、光源部１において、フィラメント４は、楕円反射
鏡３の第１焦点位置の近傍に配置されていればよい。つ
まり、フィラメント４が、点光源と考えると、第１焦点
位置に配置されたフィラメント４から放出された光は、
第２焦点位置５に集光されることになるが、実際のフィ
ラメント４は、有限の大きさをもっているので、第２焦
点位置に有限の大きさの２次光源像が形成されることに
なる。このことからして、フィラメント４の中心が厳密
に第１焦点位置に位置させる必要はない。

なお、上記楕円反射鏡３としては、反射面が完全な楕円
面である必要はなく、第２図（Ｂ）に示すように基礎曲
面が楕円面であって、微小な平面の集合によって構成し
たものでもよい。

つぎに、本実施例の具体的な照明光学系の構成例を第１
表に示す。

第１表 ９− ０ この構成例の場合、光源部１は、楕円反射鏡３の開口面
から距離４５ｍｍだけ離れた位置に光を集中させる。さ
らに、マイクロフィルム面を基準としたレンズバック（
フィルム面を基準とした投影レンズの瞳位置）は、第１
表の主点間隔に対応して、７５〜７１である。また、第
１レンズ群ｃ１は、２枚の両凹レンズからなり、第２レ
ンズ群Ｃ□は、両凸レンズからなり、第３レンズ群ｃｌ
ｌはフレネル面を光源部ｌ側に向けたフレネルレンズで
ある。

第２表は、第１表の近軸配置をもつ構成例のさらに具体
的な数埴を示すものである。なお、表中の０１およびＧ
２は、第１レンズ群を構成するレンズであり、Ｇ１は光
源部ｌに近い方のレンズであり、一方、Ｇ２は第２レン
ズ群側に近い方のレンズである。

（以下余白） 第２表 １ この第２表において、第２レンズ群は熱線吸収ガラスで
形成され、第３レンズ群はアクリル樹脂で形成されてい
る。ただし、木印を付したフレネル面の曲率半径とは、
第５図に示すように、フレネル面の形状を次の式■で定
義した場合の係数ａ。

を示す。

、Ｒａ＝ａ０＋ａ＋ｈ＋ａ２ｈ＋　・−・　　　■ここ
で、Ｒａ　は、第５図に示すように、光軸を含む断面に
おいて、光軸Ｏからｈの高さにある点Ａと、この点Ａを
通るフレネル面と垂直な直線と光軸との交点Ｂの間の距
離を示す。この式■の係数ａ１、Ｇ２、Ｇ８、−・・を
投影レンズに応じて設定することによって、より適切な
照明系を得ることができる。

［効果］ 以上説明したとおり、本発明のマイクロリーダプリンタ
の照明系によれば、低倍用投影レンズを使用する場合に
おいても、高倍用投影レンズを使用する場合においても
、小径の負の第１レンズ群を移動させることにより、中
心部の陰りをなくし２ てより均一な照明をすることができる。また、小径の負
の第１レンズ群を移動させることにより、照明系を極め
てコンパクトに構成することができるとともに、その操
作性も極めて向上したものとすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）および（Ｂ）は、本発明のマイクロリーダ
プリンタの照明系の低倍率および高倍率での使用状態を
示す構成図、 第２図（Ａ）および（Ｂ）は、光源部の光路を示す光路
図および光源部の斜視図、 第４図（Ａ）および（Ｂ）は、従来のマイクロリーダプ
リンタの照明系の低倍率および高倍率での使用状態を示
すＩＩ！戒図、 第４′図（Ａ）および（Ｂ）は、前記第３図（Ａ）に示
される照明系の光軸上の光束の状態を示す光路図および
瞳での光束の状態を示す断面図、第５図は、フレネル面
の曲率半径を説明するための断面図である。 ３ ４ ３　・ ４ ６　　　・　・ Ｃ・　・　・ １ Ｃｎ　・　・ Ｃ１ｌ　・　・ Ｆ　・　・　・ Ｈ，、Ｈ，− ・・楕円反射鏡 フィラメント ・　投影レンズ ・・コンデンサレンズ系 ・負の第１レンズ群 ・　正の第２レンズ群 ・・正の第３レンズ群 ・・マイクロフィルム ・・フィルムホルダー

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 フィルム等の透過型物体を投影レンズによってスクリー
   ン等に投影する光学装置の照明系において、 収束光を発生する光源と、光源から順に負の第１レンズ
   群、正の第２レンズ群、正の第３レンズ群とで構成され
   、該第１レンズ群、第２レンズ群の屈折力をそれぞれφ
   ＿ I 、φ＿IIとするときφ＿ I ＋φ＿II＜０ の条件を満たし、第１レンズ群を移動可能としたことを
   特徴とするマイクロリーダプリンタの照明系。