JPH0468610B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、像を光学的に投影するプロジエク
タを含む光学装置に関し、より詳言すれば、同一
の試料から同時に複数の像を結ばせ得る光学装置
に関し、更に一層詳言すれば、同一の試料から同
時に複数の、ただし、大きさの著しく異なる像を
いずれも鮮明な画質で結ばさせ得る光学装置に関
する。

〔従来の技術〕

従来周知のプロジエクタは、単一の試料から単
一の像を結ぶ光学系からなるものであり、同一の
試料から同時に複数の像を得るプロジエクタは、
従来、その必要性が見出されなかつたために、存
在しない。

しかしながら、理論的には、第２図で示すよう
に、従来周知の単一投影光学系すなわち光源１、
熱吸収板２、コールドミラー３、コンデンサーレ
ンズ４、透過試料５、拡大投影レンズ６を経てス
クリーン７上に結像する光学系に対し、その途中
すなわち透過試料５と投影レンズ６との間にビー
ムスプリツター８を介挿して、そこから側方に光
束を導き出し、Ｘ点に第２の拡大投影レンズ９を
設け、Ｙ点に第２のスクリーン１０を設ければ、
その第２のスクリーン１０上に第２の拡大投影像
が結ばれることは容易に考えられる。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、上記の手法では、双方の結像の大き
さが或る程度の差異の範囲内に限定され、例え
ば、第２図で示すように、一方の結像の大きさを
イメージセンサー１２に入力可能となるように極
小にしたい場合に光量不足の点で問題が生じる。
すなわち、拡大投影光学系における集光レンズ６
と縮小投影光学系における集光レンズ１１のビー
ムスプリツター８からの距離的な位置が、拡大縮
小に反比例して、前者が近く、後者が遠く設定さ
れ、それが原因となつて、ビームスプリツター８
から遠く設定された撮像レンズ１１に取り入れら
れる光量がＢに限定され、大部分の光量Ａが前記
撮像レンズ１１の外へ逸散する。従つて、イメー
ジセンサー１２に入射される照明条件が極端に悪
く、画面の周辺部が暗くなり、使用に耐えない。

その弊害を除去する一案として、例えば、光源
１の直前の位置に拡散板１３を挿入すれば、イメ
ージセンサー１２の映像における周辺の光量を若
干増加し得るが、今度は、逆に、その分だけ、ス
クリーン７上の明るさが低下するので、これもま
た実用的でない。

この発明は、上述するように、例えば、微細な
被測定物の形状や寸法等を読取り、検査し、また
は計測したい場合に、一旦、その被測定物をカメ
ラで撮影して写真ネガすなわち透過試料５を作成
し、その微細な被測定物を、一方のスクリーン７
で部分的拡大投影を行なうと同時に、他方のイメ
ージセンサー１２で被測定物全体の縮小投影を行
なつて、被測定物の部分的拡大映像を常時その被
測定物全体に対する位置的な関連において把握し
た状態で検討を進めたい場合に、同一の試料から
同時に２様の投影、すなわち、部分的拡大投影と
全体的縮小投影の双方をいずれも充分な光量を有
する鮮明な画質で得られる光学装置を提供するこ
とを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明は、上記の目的を達する手段として、
光源から透過試料、投影レンズを経てスクリーン
上に結像する第１の光束を、前記投影レンズと前
記スクリーンとの間にミラーとビームスプリツタ
ーを介在させて、少くとも２回反射させる拡大投
影光学系を設ける一方、前記ミラーから前記ビー
ムスプリツターを透過した第２の光束を前記スク
リーンと共役の位置に設置される反射スクリーン
で反射させ、反射したその第２の光束を第２ビー
ムスプリツターを介して少くとも１回反射させた
上で撮像レンズを介し結像部に結像させる縮小撮
像光学系を設ける。

〔作用〕

拡大投影光学系における第１の光束と、縮小撮
像光学系における第２の光束は、同一の試料と共
通の投影レンズを経て共通のミラーにより同一方
向に反射した後、ビームスプリツターで２つに分
光される。

２分光した光のうち第１の光束は前記ビームス
プリツターで屈折しスクリーン上に拡大投影され
る。

前記ビームスプリツターを透過した第２の光束
は反射スクリーンの広い拡散性を利用して反射さ
れ、第２のビームスプリツターで反射した後、撮
像レンズを経て結像部に縮小撮像される。

投影レンズが共通であるため、反射スクリーン
上には拡大投影光学系のスクリーン上と全く同じ
同一試料の分像が投影される。

縮小撮像光学系に反射スクリーンを使用したの
で、そのスクリーンの面に対する第２の光束の入
射角とその面から反射する反射角に差異が生じて
拡散し、指向性が大幅に弱められた状態で第２の
光束が撮像レンズに集光され結像部に達するか
ら、結像部にはその中心部と周辺部の明るさに差
異がなく、均一な明るさの画像が得られる。

〔実施例〕

この発明の具体的一実施例を第１図に従つて以
下に詳述する。

まず、拡大投影光学系と縮小撮像光学系の双方
に共通する光学系から説明すれば、例えば、写真
ネガのような透過試料５に対して、光源１からの
光が熱吸収板２、コールドミラー３、コンデンサ
ーレンズ４を経由して入射し、その透過光線が共
通の投影レンズ１４で集光された後、共通のミラ
ー１５で反射させられ、そのようにして反射した
共通の光束がビームスプリツター１６に達する。

ビームスプリツター１６に達した共通の光束は
そこで２つに分光し、一方はそこで反射して第１
の光束１７に、他方はそこを透過して第２の光束
２０となる。

第１の光束１７は、そのまま、または第２のミ
ラー１８によつて更に反射させられて透過スクリ
ーン１９上に拡大投影される。

前記第２の光束２０は反射スクリーン２１によ
つて反射させられ、反射した第２の光束２０が第
２のビームスプリツター２２により更に反射させ
られ、反射した第２の光束が撮像レンズ２３で集
光されて結像部例えばイメージセンサー２４に縮
小撮像される。

この発明は、上記の実施例によつて制限される
ものでなく、請求項に記載される範囲内における
あらゆる改変に及ぶものである。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、この発明は、同一の試料
５を透過する光を共通のレンズ１４で集光した
後、ビームスプリツター１６によつて２分光し、
それによつて生じた反射光すなわち第１の光束１
７を透過スクリーン１９上に拡大投影する一方、
前記ビームスプリツター１６の透過光すなわち第
２の光束２０を反射スクリーン２１に当てて拡散
させ指向性を弱めた状態にして第２のビームスプ
リツター２２を経由した後レンズ２３で集光し結
像部例えばイメージセンサー２４に縮小撮像させ
るので、拡大投影光学系における透過スクリーン
１９の照度を低下させることなく、縮小撮像光学
系における結像部２４の照度をその中心部及び周
辺部にわたつて均一な明るさが得られる。従つ
て、例えばマイクロフイルムの部分的拡大読取映
像とその全体的縮小モニター映像とを同時に投影
乃至撮像し、双方を関連させて検討することなど
に使用して便利である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明による複数同時結像型光学
装置の具体的一実施例を示す説明図、第２図は、
従来周知の拡大投影光学系を基礎にし、それから
縮小投影光学系を分枝させた理論的に自明な複数
同時結像型光学装置の説明図である。 １……光源、２……熱吸収板、３……コールド
ミラー、４……コンデンサーレンズ、５……透過
試料、６……第１の拡大投影光学系の投影レン
ズ、７……第１の拡大投影光学系のスクリーン、
８……ビームスプリツター、９……第２の拡大投
影光学系の投影レンズ、Ｘ……投影レンズ９の設
定位置、Ａ……投影レンズ９によつて集光される
光量、１０……第２の拡大投影光学系のスクリー
ン、Ｙ……スクリーン１０の設定位置、１１……
縮小投影光学系の投影レンズ、Ｂ……投影レンズ
１１によつて集光される光量、１２……イメージ
センサー（縮小投影光学系の結像位置）、１３…
……拡散板、１４……共通の投影レンズ、１５…
…共通のミラー、１６……ビームスプリツター、
１７……第１の光束、１８……第２のミラー、１
９……スクリーン例えば透過スクリーン、２０…
…第２の光束、２１……反射スクリーン、２２…
…第２のビームスプリツター、２３……撮像レン
ズ、２４……結像部例えばイメージセンサー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 光源から透過試料、投影レンズを経てスクリ
   ーン上に結像する第１の光束を、前記投影レンズ
   と前記スクリーンとの間にミラーとビームスプリ
   ツターを介在させて、少くとも２回反射させる拡
   大投影光学系と、 前記ミラーから前記ビームスプリツターを透過
   した第２の光束を、前記スクリーンと共役の位置
   に設置された反射スクリーンで反射させ、反射し
   たその第２の光束を第２のビームスプリツターを
   介して少くとも１回反射させた上で撮像レンズを
   介し結像部に結像させる縮小撮像光学系と、 を備えた複数同時結像型光学装置。 ２ 拡大投影光学系のスクリーンが透過スクリー
   ンである請求項１記載の複数同時結像型光学装
   置。 ３ 縮小撮像光学系の結像部がイメージセンサー
   である請求項１記載の複数同時結像型光学装置。