JPH07508838A - 像形成装置 - 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】 ｌ瀕ν１ 本発明は像形成装置に関する。

本発明は、拡張被写界深度を通じて焦点にシュードスコピック像を形成する像形 成装置であって、入力リレーレンズ・プレイと、この入力リレーレンズ・アレイ が物体画面を像形成する正中面を有する二重一体マイクロレンズ・スクリーンと 、このスクリーンの反対側でかつスクリーンから入力リレーレンズ・アレイと同 じ距離のところに設けた、入力リレーレンズ・アレイに類似した出力リレーレン ズ・アレイとからなる像形成装置を包含する。

リレーレンズというのは、スクリーン・マイクロレンズよりかなり大きい。

二重一体マイクロレンズ・スクリーンは、正中面の各側に背中合わせ平凸レンズ ・アレイを有し、各焦点距離がスクリーン厚さの半分となっているモノリシック ・スクリーンを包含することがある。

しかしながら、二重一体マイクロレンズ・スクリーンは、２つの類似したスクリ ーンを包含し、これらのスクリーンが隣り合っていて、それぞれ、焦点距離に等 しい厚みを有する両凸レンズからなることがある。

このような像形成装置を包含する光学機器は、専門の用途に合わせた固定構成要 素を持つか、あるいは、調節可能であって、入力、出力リレーレンズ・アレイが 二重一体マイクロレンズ・スクリーンに関して互いに等しいけれども方向反対に 調節できるように取り付けである。

本発明による像形成装置の実施例を、以下、添付図面を参照しながら説明する。

図面において： 第１図は一実施例を通る軸線方向断面であり、光線と像とを示す。

第２図は第１図の入力リレーレンズ・アレイの軸線方向図である。

第３図は第１図の実施例で使用できるような二重一体マイクロレンズ・スクリー ンの拡大軸線方向図である。

第４図は第１図の実施例で使用できるような別の二重一体マイクロレンズ・スク リーンを示す、第３図と同様の軸線方向図である。

第５図は本発明の像形成装置を具体化した光学機器を通る軸線方向断面である図 は物体１３のシュードスコピック像１２を形成する像形成装置１１（第１図）を 示している。この（ｉ！！１２は拡張被写界深度を通じて焦点にあり、物体１３ と１＝１の正対比にある。像形成装置１１は入力リレーレンズ・アレイ１４（第 ２図も参照されたい。ここでは、アレイはミリメートル直径の円形レンズ１４ａ の円形アレイとして示しである）と、第１図の拡大スケッチに示すように入力リ レーレンズ・アレイ１４が物体１３を結像する正中面を有する二重一体マイクロ レンズ・スクリーン１５と、このスクリーン１５の反対側でスクリーン１５から 入力リレーレンズ・アレイ１４と同じ距離りのところに設けた、入力リレーレン ズ・アレイ１４に類似した出力リレーレンズ・アレイ１６とを包含する。

ミリメートル寸法の場合、リレーレンズ・アレイはマイクロレンズ・スクリーン の小レンズ群（マイクロメートル寸法である）よりもかなり大きい。

マイクロレンズ・スクリーン１５の２つの形態が第３．４図に示しである。第３ 区において、スクリーン１５は正中面１５ａの各側に背中合わせの平凸マイクロ レ〉ズ・アレイを有するモノシリツク・スクリーンを包含する。各マイクロレン ズはその厚みに等しい、すなわち、スクリーン厚みの半分に等しい焦点距離ｆを 有する。

第４図に示すスクリーン１５は２つの類似した隣接するスクリーン１５ｂ、１５ ｃを包含し、各スクリーンは両凸マイクロレンズを包含し、各両凸マイクロレン ズはその焦点距！ｉｌｆに等しい厚みを有する。ボックスＢ内に示すように、こ れはマイクロ視野レンズ系のアレイを形成し、開口Ａ１を反対面にある開口Ａ２ 上に結ｆ象する。これは口径食を低減し、また、リレー・アレイ１４．１６の隣 接した入射、出射レンズ間のクロストークを低減する。

第４図のマイクロレンズ・アレイは第３図のマイクロレンズ・アレイよりも効１ が良い。いずれにしても、図示したように、スクリーンはすべての衝突光線方向 を透過光線方向に変換する。これらの透過光線方向はスクリーンに対して同じ角 をなす。これは、入力リレーレンズの開口を出力リレーレンズの開口上に結像す るだけでなく、入力リレーレンズから出た光線と出力リレーレンズに透過した光 線との間に完全な角度パリティを確保し、入力リレーレンズ・アレイによって形 成された物体、像の共役が出力リレーレンズ・アレイによって正確に伝えられ、 １．１のスケールの透過像からの任意のレンズひずみを除去し、色収差および球 面収差を低減するのを可能とする。

この像形成装置１１を具体化した機器はたとえば専用装置における固定構成要素 を持っていてもよく、この場合、物体領域は一定である。また、調節可能な構造 でもよく、この場合、物体画面における当該主要面の、入力リレーレンズ・アレ イ１４に関する共役面を調節してスクリーン１５の正中面と一致させることがで きる。第５区に示すように、これは互いに反対向きのねじ山を切ったリードスク リュウ５１によって行うことができる。

記録手段として、本発明の透過スクリーンを透過光に対して感度のあるフォトグ ラフィック・プレート／フィルム面その他の面と一緒に用いてもよい。この面は マイクロ球面レンズまたはマイクロ円筒レンズのアレイあるいは均一なマトリッ クス・パターンで形成した小孔を設けた不透明なバリヤあるいは幅の狭い透明な スリットを設けたバリヤと重ねる。マイクロ円筒レンズあるいは透明なスリット と一緒に用いる場合、光透過スクリーンは隣り合った二重レンズの単一アレイま で縮小することができる。これは垂直方向非パララックス軸線における記録像の シャープネスを向上させる。記録手段として用いる場合、本光学系はリアルタイ ムで１：１スケールの記録が可能であり、−回の露光のみでよく、１ステージで 、オルソスコープ形態で見ることのできる３−Ｄ像を直接生成することができる 。

各二重アレイの焦点距離は同じでよいが、マイクロレンズの胤＝＃Ｊ相１の組み 合わせを適当に運ぶことによって、ｘ、Ｙ単位倍率とは無関係に、２方向の倍率 を制（卸することができる。

本発明による光学素子の独特な配列によれば、画面の物体点から出たすべての入 射光を受け取り、これらの光束を等倍でかつフルカラーで等しいけれども方向反 対σ共役位置に伝えることができ、−シかも、このとき、対物距離とは無関係に しンズのひずみあるいは透視ひずみがない。あるいは、本光学系は材料および手 段を適当に選ぶことによって波長を選んで作ることができる。

国際調査報告　。、７，８゜。？／ｌｌＩ’ｌｃ。。

フロントページの続き （８１）指定国　ＥＰ（ＡＴ、ＢＥ、ＣＨ，ＤＥ。

ＤＫ、ＥＳ、ＦＲ，ＧＢ、ＧＲ，ＩＥ、ＩＴ、ＬＵ、ＭＣ，ＮＬ、ＰＴ、ＳＥ） 、０Ａ（ＢＦ、ＢＪ、ＣＦ、ＣＧ、　ＣＩ、　ＣＭ、　ＧＡ、　ＧＮ、　ＭＬ、 　ＭＲ，ＮＥ、ＳＮ。

ＴＤ、ＴＧ）、ＡＴ、ＡＵ、ＢＢ、ＢＧ、ＢＲ，ＣＡ。

ＣＨ，ＣＺ、　ＤＥ、　ＤＫ、　ＥＳ、ＦＩ、　ＧＢ、　ＨＵ、ＪＰ、　ＫＰ、 　ＫＲ，ＬＫ、　ＬＵ、　ＭＧ、　ＭＮ、　ＭＷ、　ＮＬ、ＮＯ，ＮＺ、ＰＬ、 ＰＴ、　ＲＯ，ＲＵ、ＳＤ、ＳＥ。

ＳＫ、　ＵＡ、　ＵＳ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. １．拡張被写界深度を通じて焦点にシュードスコピック像を形成する像形成装置 であり、入力リレーレンズ・アレイと、この入力リレーレンズ・アレイが物体画 面を結像する正中面を有する二重一体マイクロレンズ・スクリーンと、このスク リーンと反対の側で、このスクリーンから入力リレーレンズ・アレイと同じ距離 に設けた、入力リレーレンズ・アレイに類似する出力リレーレンズ・アレイとを 包含することを特徴とする像形成装置。
2. ２．請求の範囲第１項記載の像形成装置において、リレーレンズがスクリーン・ マイクロレンズよりもかなり大きいことを特徴とする像形成装置。
3. ３．請求の範囲第１項または第２項記載の像形成装置において、二量一体マイク ロレンズ・スクリーンが正中線の各側に背中合わせの平凸レンズ・アレイを有す るモノシリック・スクリーンを包含し、それぞれの平凸レンズ・アレイの焦点距 離がスクリーン厚さに等しいことを特徴とする像形成装置。
4. ４．請求の範囲第１項または第２項記載の像形成装置において、二重一体マイク ロレンズ・スクリーンが２つの隣り合ったスクリーンを包含し、各スクリーンが それぞれその焦点距離に等しい厚みを有する両凸マイクロレンズを包含すること を特徴とする像形成装置。
5. ５．請求の範囲第１項から第４項までのいずれか１つの項に記載の像形成装置を 包含し、入力、出力リレーレンズ・アレイが二重一体マイクロレンズ・スクリー ンに関して等しいけれども方向反対に調節できるように装着してあることを特徴 とする機器。