JPS58125009A - 投影系 - Google Patents
投影系Info
- Publication number
- JPS58125009A JPS58125009A JP787182A JP787182A JPS58125009A JP S58125009 A JPS58125009 A JP S58125009A JP 787182 A JP787182 A JP 787182A JP 787182 A JP787182 A JP 787182A JP S58125009 A JPS58125009 A JP S58125009A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lenses
- lens
- projection
- intermediate image
- projection system
- Prior art date
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B27/00—Photographic printing apparatus
- G03B27/32—Projection printing apparatus, e.g. enlarger, copying camera
- G03B27/52—Details
- G03B27/522—Projection optics
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/04—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for exposing, i.e. imagewise exposure by optically projecting the original image on a photoconductive recording material
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/04—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for exposing, i.e. imagewise exposure by optically projecting the original image on a photoconductive recording material
- G03G15/041—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for exposing, i.e. imagewise exposure by optically projecting the original image on a photoconductive recording material with variable magnification
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Systems Of Projection Type Copiers (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は投影系、特番こ物体面を結像面上に伝達させる
王立等倍系を有する投影系に関するものである。
王立等倍系を有する投影系に関するものである。
物体面を結像曲番こ伝達する投影系は例えは転写工程を
有する複写装置において適用されている。
有する複写装置において適用されている。
従来の複写装置の投影系には１つの投影レンズが使用さ
れていたが、１つの投影レンズでは収差補正上から焦点
距離が比較的長くなければならないため、その物体面か
ら結像面までの距離すなわち共役距離も長くなっていた
。このため複写装置全体も大きくなっていた。複写装置
全体を小型化するため、共役距離の短い投影レンズ系を
複数個、例えば、並列させ、各投影レンズ系は物体面の
一部分を結像面ｆこ伝達し並列された投影レンズ系全体
で物体面全体を結像面に伝達する投影系が種々提案され
ている。
れていたが、１つの投影レンズでは収差補正上から焦点
距離が比較的長くなければならないため、その物体面か
ら結像面までの距離すなわち共役距離も長くなっていた
。このため複写装置全体も大きくなっていた。複写装置
全体を小型化するため、共役距離の短い投影レンズ系を
複数個、例えば、並列させ、各投影レンズ系は物体面の
一部分を結像面ｆこ伝達し並列された投影レンズ系全体
で物体面全体を結像面に伝達する投影系が種々提案され
ている。
その中で、明るさ、性能、光凱ムラに対して艮好で、か
つ製造上有利な投影系が特願昭５５−７２３９９号明細
書により提案されている。この投影系は、それに含まれ
る投影レンズが共軸の４枚のレンズから構成され、この
４枚のレンズは倒立の中間像を形成する２枚の第ルンズ
系と中間像を結像向に伝達する２枚の第２レンズ系に分
けられ、この第ルンズ系と第２レンズ系は前記中間像に
対して対称であると共（こ、次の条件式（１）。
つ製造上有利な投影系が特願昭５５−７２３９９号明細
書により提案されている。この投影系は、それに含まれ
る投影レンズが共軸の４枚のレンズから構成され、この
４枚のレンズは倒立の中間像を形成する２枚の第ルンズ
系と中間像を結像向に伝達する２枚の第２レンズ系に分
けられ、この第ルンズ系と第２レンズ系は前記中間像に
対して対称であると共（こ、次の条件式（１）。
（２）を満足するようにしたものである。
（１）０．４５く１βＭ＋（０，７
（２） ０．０５ （ｌ ／ Ｄ（０，３５（但し、
βＭは中間像の倍率（βＭ＜Ｏ）、Ｄは投影レンズ系の
最大有効径、ｌは隣接した投影レンズ系において互いの
最大有効径縁が最も接近している部分の間の間隔である
。）この投影系では、中間像倍率とｌｌＤを規制するこ
とによって結像面全体の光量の均一化を計っているが、
それでも投影レンズの種々の製造上の誤差に起因して、
５％程度の光量ムラを生じることは避は難いという問題
があった。
βＭは中間像の倍率（βＭ＜Ｏ）、Ｄは投影レンズ系の
最大有効径、ｌは隣接した投影レンズ系において互いの
最大有効径縁が最も接近している部分の間の間隔である
。）この投影系では、中間像倍率とｌｌＤを規制するこ
とによって結像面全体の光量の均一化を計っているが、
それでも投影レンズの種々の製造上の誤差に起因して、
５％程度の光量ムラを生じることは避は難いという問題
があった。
本発明は前記問題に鑑みてなされたもので、複数の投影
レンズを含み、各投影レンズによってそれぞれ物体面の
一部分を分担して結像向ｌこ伝達し、全体として物体面
の全領域を結像面に伝達する投影系において、光学性能
上特に大きな問題である光量ムラをより一層少なくした
投影系を提供することを目的とするものである。
レンズを含み、各投影レンズによってそれぞれ物体面の
一部分を分担して結像向ｌこ伝達し、全体として物体面
の全領域を結像面に伝達する投影系において、光学性能
上特に大きな問題である光量ムラをより一層少なくした
投影系を提供することを目的とするものである。
本発明の投影系は、第１図および第５図から明らかなよ
うに、複数の投影１／ンズ、例えば、並列された複数の
同型の投影レンズを含み、その各投影レンズは共軸の４
枚のレンズから構成され、４枚のレンズは倒立の中間像
１（を形成する２枚のレンズ（Ｉ−１、Ｉ−２）からな
る第ルンズ系（Ｉｌと、核中量体Ｋを結像向に伝達する
２枚のレンズ（ｌｌ−１、Ｈ−２）から成る第２レンズ
系引）に分けられ、第ルンズ系と第２レンズ系は中間像
（こ対して対称であり、第ルンズ系内と第２レンズ系内
にそれぞれ軸外光束を規制するマスクが設けられている
ことを特徴とするものである〇好ｔしい実施態様におい
ては、投影レンズヲ構成する４枚のレンズは全て同一の
曲率半径を有すル両凸レンズで形成され、生産性を向−
トさせるこ／！：が行なわれる。
うに、複数の投影１／ンズ、例えば、並列された複数の
同型の投影レンズを含み、その各投影レンズは共軸の４
枚のレンズから構成され、４枚のレンズは倒立の中間像
１（を形成する２枚のレンズ（Ｉ−１、Ｉ−２）からな
る第ルンズ系（Ｉｌと、核中量体Ｋを結像向に伝達する
２枚のレンズ（ｌｌ−１、Ｈ−２）から成る第２レンズ
系引）に分けられ、第ルンズ系と第２レンズ系は中間像
（こ対して対称であり、第ルンズ系内と第２レンズ系内
にそれぞれ軸外光束を規制するマスクが設けられている
ことを特徴とするものである〇好ｔしい実施態様におい
ては、投影レンズヲ構成する４枚のレンズは全て同一の
曲率半径を有すル両凸レンズで形成され、生産性を向−
トさせるこ／！：が行なわれる。
以下、図面を参照して本発明を説明する。
第１図は本発明の投影系において用いられる複数の投影
レンズのうち一つの投影レンズの断面を示し、２枚のレ
ンズ（Ｉ−１，ｌ−２）で構成される第ルンズ系（Ｉ）
が物体面（０）」−でのある領域を中間像面（Ｍ）（こ
倒立で結像させ、その像を２枚のレンズ（Ｕ−１、Ｉｔ
−２）で構成される第２レンズ系■）が結像向（ｑに再
度倒立で結像させること番こより、全体として正立等倍
系を形成させている。
レンズのうち一つの投影レンズの断面を示し、２枚のレ
ンズ（Ｉ−１，ｌ−２）で構成される第ルンズ系（Ｉ）
が物体面（０）」−でのある領域を中間像面（Ｍ）（こ
倒立で結像させ、その像を２枚のレンズ（Ｕ−１、Ｉｔ
−２）で構成される第２レンズ系■）が結像向（ｑに再
度倒立で結像させること番こより、全体として正立等倍
系を形成させている。
この構成で第ルンズ系（［）の２番目のレンズ（■−２
）および第２レンズ系印の中間像面（Ｍ）側のレンズ（
ｎ−１）は収差補正に有効をこ寄与するとともに、光歌
損失を防ぐ、いわゆるフィールドレンズとしても働かす
ことができる。このこと番こより明るい、性能の艮好な
投影レンズが可能となっている。筐だ、第ルンズ系内お
よび第２レンズ系内には軸外光束を規制するマスクＭ１
、Ｍ２が配置されている。物体面（０）上の点Ｐから射
出され投影レンズを通過する光束は上側光線Ｕと下側光
線Ｉ、とで示される範囲にあり、光線Ｕと光線Ｉ・はそ
れぞれマスクＭ２とＭｌとで規制されている。
）および第２レンズ系印の中間像面（Ｍ）側のレンズ（
ｎ−１）は収差補正に有効をこ寄与するとともに、光歌
損失を防ぐ、いわゆるフィールドレンズとしても働かす
ことができる。このこと番こより明るい、性能の艮好な
投影レンズが可能となっている。筐だ、第ルンズ系内お
よび第２レンズ系内には軸外光束を規制するマスクＭ１
、Ｍ２が配置されている。物体面（０）上の点Ｐから射
出され投影レンズを通過する光束は上側光線Ｕと下側光
線Ｉ、とで示される範囲にあり、光線Ｕと光線Ｉ・はそ
れぞれマスクＭ２とＭｌとで規制されている。
従って、光束幅の小さくなる中間像近傍をこマスクを設
けた場合、そのマスクの形状誤差やスリット長手方向の
配列誤差が投影レンズの光量分布に大きく影響を学え光
量ムラを生じさせるのに幻し、光束幅の大きい位置にあ
るマスクＭｌ、Ｍ２は大部分の軸外光束をその有効径の
みす規制することになるため、マスクの形状や位置が変
化しても投影レンズの光量分布は相似的番こ変化し、光
量ムラを生じさせるような大きな影響を与えることがな
い。なお、図中、Ｍ３は光軸Ｓと交わる物体面上の点０
からの光束を規制するマスクで、投影レンズのＦナンバ
ーを決めている。このマスクＭ３の役目は、投影レンズ
の有効Ｆナンバーを若干暗くすることによりマスクＭｌ
で代用することが可能である。
けた場合、そのマスクの形状誤差やスリット長手方向の
配列誤差が投影レンズの光量分布に大きく影響を学え光
量ムラを生じさせるのに幻し、光束幅の大きい位置にあ
るマスクＭｌ、Ｍ２は大部分の軸外光束をその有効径の
みす規制することになるため、マスクの形状や位置が変
化しても投影レンズの光量分布は相似的番こ変化し、光
量ムラを生じさせるような大きな影響を与えることがな
い。なお、図中、Ｍ３は光軸Ｓと交わる物体面上の点０
からの光束を規制するマスクで、投影レンズのＦナンバ
ーを決めている。このマスクＭ３の役目は、投影レンズ
の有効Ｆナンバーを若干暗くすることによりマスクＭｌ
で代用することが可能である。
第２図は前記構成の本発明に係る投影レンズの典型的な
光量分布を示している。横軸の原点Ｃは第１図の光＠Ｓ
と結像向Ｃとの交点Ｃｌこ相当し、明らかなように、光
量分布は原点Ｃからある画角寸でほとんど１００％から
下らず、ある画角から直線的番こ零になっている。この
変曲点の直角は、マスクＭ１、Ｎ２の半径番こ相当して
いる。投影系の光量ムラへの影響は、変曲点から最大画
角１（までのＢｔＡ部分の傾きを緩やかにすることによ
って軽減でき、また、マスクの形状、位置誤差による直
線部分の煩きの変化が少い程光量ムラへの影響を少なく
できる。従来のようにマスクを第１図の中間像近傍に設
けると、中間像近傍では集光しているため第２図の直線
部分の煩きが急になり、更にマスク誤差番こよる煩きの
変化も大となって製造上問題となるが、本発明のように
第２レンズ系内および第２レンズ系内にマスクを配置す
ると、このような問題はほとんど解決される。
光量分布を示している。横軸の原点Ｃは第１図の光＠Ｓ
と結像向Ｃとの交点Ｃｌこ相当し、明らかなように、光
量分布は原点Ｃからある画角寸でほとんど１００％から
下らず、ある画角から直線的番こ零になっている。この
変曲点の直角は、マスクＭ１、Ｎ２の半径番こ相当して
いる。投影系の光量ムラへの影響は、変曲点から最大画
角１（までのＢｔＡ部分の傾きを緩やかにすることによ
って軽減でき、また、マスクの形状、位置誤差による直
線部分の煩きの変化が少い程光量ムラへの影響を少なく
できる。従来のようにマスクを第１図の中間像近傍に設
けると、中間像近傍では集光しているため第２図の直線
部分の煩きが急になり、更にマスク誤差番こよる煩きの
変化も大となって製造上問題となるが、本発明のように
第２レンズ系内および第２レンズ系内にマスクを配置す
ると、このような問題はほとんど解決される。
第３図は第２図で示された投影レンズの画角に対する光
量分布をスリット走査方向に積分した光量分布で示して
いる。横軸はスリットの長手方向である。
量分布をスリット走査方向に積分した光量分布で示して
いる。横軸はスリットの長手方向である。
前記構成および特性を有する複数の投影レンズを、例え
ば、第５図（こ示されるようにスリットの長手方向暑こ
ピンチＰＴで二列に配置して投影系を構成した場合、そ
の結像面での光量分布は、第４図（ａ）に示されるよう
に、各投影レンズから受ける光量の和、従って５第３図
の光量分布をスリット長手方向【こピッチＰＴで並べ、
それらを合成して得られる分布状態となる。第４図中、
Ｐ□〜Ｐ５はそれぞれ各投影レンズの光軸が結像面と交
差する点での光量を示している。なお、第５図ではマス
クは省略されている。
ば、第５図（こ示されるようにスリットの長手方向暑こ
ピンチＰＴで二列に配置して投影系を構成した場合、そ
の結像面での光量分布は、第４図（ａ）に示されるよう
に、各投影レンズから受ける光量の和、従って５第３図
の光量分布をスリット長手方向【こピッチＰＴで並べ、
それらを合成して得られる分布状態となる。第４図中、
Ｐ□〜Ｐ５はそれぞれ各投影レンズの光軸が結像面と交
差する点での光量を示している。なお、第５図ではマス
クは省略されている。
図から明らかなように、本発明に係る第５図の投影系で
は結像向上の１点に対し３本から４本の投影レンズが寄
与し、スリット長手方向の光量分布状態は極めて平担で
、光量ムラが著しく少ない。
は結像向上の１点に対し３本から４本の投影レンズが寄
与し、スリット長手方向の光量分布状態は極めて平担で
、光量ムラが著しく少ない。
第４図（ｂ）は第５図の投影系をその先軸方向からみた
ものである。２列の間隔りはスリット幅さえ大きくすれ
ば適当な任意の値でよいことは明らかである。また、第
４図（ｂ）では２列Ｏこ構成しているが、３列以上何列
でもよく、この場合、列に応じてスリット幅を大きくす
ればよい。勿論、１列でも光学性能は得られる。
ものである。２列の間隔りはスリット幅さえ大きくすれ
ば適当な任意の値でよいことは明らかである。また、第
４図（ｂ）では２列Ｏこ構成しているが、３列以上何列
でもよく、この場合、列に応じてスリット幅を大きくす
ればよい。勿論、１列でも光学性能は得られる。
第６図はプラスチックス光学材料を用いて本発明ノ投影
レンズの各レンズをシート状に配列させた断面図である
。シート状に構成させることは各投影レンズを個々（こ
製造することに比べ多大な有利さを有していることは明
らかである。同図から、ある投影レンズに入射した光線
が隣接した投影レンズに行くことが考えられるが、この
不要光線はレンズ（Ｉ−１）（Ｉ−２）間、レンズ（Ｉ
−２）（ＩＩ−１）間、及びＬ／７ズ（ＩＩ−１）（Ｉ
Ｉ−２）間番こそれぞれ遮光筒を設けることにより除去
できる。この遮光筒は、荷動光束がすべてマスク径によ
って制限されていること【こより、有効光束を規制しな
い大きさの径さえ有していればよく製造上有利である。
レンズの各レンズをシート状に配列させた断面図である
。シート状に構成させることは各投影レンズを個々（こ
製造することに比べ多大な有利さを有していることは明
らかである。同図から、ある投影レンズに入射した光線
が隣接した投影レンズに行くことが考えられるが、この
不要光線はレンズ（Ｉ−１）（Ｉ−２）間、レンズ（Ｉ
−２）（ＩＩ−１）間、及びＬ／７ズ（ＩＩ−１）（Ｉ
Ｉ−２）間番こそれぞれ遮光筒を設けることにより除去
できる。この遮光筒は、荷動光束がすべてマスク径によ
って制限されていること【こより、有効光束を規制しな
い大きさの径さえ有していればよく製造上有利である。
次に本発明の投影系に使用される投影レンズの実施例を
示す。
示す。
実施例１
荷動Ｆナンバー＝６．９ 共役距離＝７１．２順ｄ１
３．ＯＮ１１．４９３ アクリル（９）− マスクはｒ の前０．２１１Ｎ、ｒ の前０．２ＷＩ
Ｉ！、お３ よびｒ６の後０．２ ａのそれぞれの位置（こあり、有
効径はすべてφ２．６である。
３．ＯＮ１１．４９３ アクリル（９）− マスクはｒ の前０．２１１Ｎ、ｒ の前０．２ＷＩ
Ｉ！、お３ よびｒ６の後０．２ ａのそれぞれの位置（こあり、有
効径はすべてφ２．６である。
この実施例の様番こ、各レンズＩ １（ｒ、ｒ２）−
Ｉ ２（ｒ３ ’４）およびＩＩ １（ｒ５
’６）オよびＩＩ ２（ｒ７−ｒＢ）を全て同一の曲
率半径を有する対称形の両凸レンズにすると一種類のレ
ンズエレメントのみで投影レンズを構成でき、しかも裏
表どちら向きに配してもよいので構造−ヒおよび組立上
有利である。
Ｉ ２（ｒ３ ’４）およびＩＩ １（ｒ５
’６）オよびＩＩ ２（ｒ７−ｒＢ）を全て同一の曲
率半径を有する対称形の両凸レンズにすると一種類のレ
ンズエレメントのみで投影レンズを構成でき、しかも裏
表どちら向きに配してもよいので構造−ヒおよび組立上
有利である。
以上の説明が示すように、本発明は、光量ムラに対して
、従来例より優れた構成を有し、かつ製（１０） 進上の有利さもある投影系を提供するものである。
、従来例より優れた構成を有し、かつ製（１０） 進上の有利さもある投影系を提供するものである。
第１図は本発明の投影系に含１れる投影レンズの要部断
面図、第２図は本発明の投影レンズの光量分布図、第３
図は本発明の投影レンズのスリット長手方向（こ対する
スリット走査方向に積分した光量分布図、第４図（ａ）
は本発明の投影レンズのスリット長手方向に重畳された
投影系の光量分布図、第４図（ｂ）は光軸方向から見た
投影系の配列の一実施態様を示す説明図、第５図は本発
明の投影系の一実施軽様を示す斜視図、第６図は本発明
の投影系の実施態様を示す模式断面図である。 ■・・・・第２レンズ系、 ■・・・・第２レンズ系
、Ｍｌ、Ｍ２．Ｍ３・自・マスク。 特 許 出 願 人 ミノルタカメラ株式会社代理
人弁理士 青白 葆 ほか２名 （１１） ６６−−−
面図、第２図は本発明の投影レンズの光量分布図、第３
図は本発明の投影レンズのスリット長手方向（こ対する
スリット走査方向に積分した光量分布図、第４図（ａ）
は本発明の投影レンズのスリット長手方向に重畳された
投影系の光量分布図、第４図（ｂ）は光軸方向から見た
投影系の配列の一実施態様を示す説明図、第５図は本発
明の投影系の一実施軽様を示す斜視図、第６図は本発明
の投影系の実施態様を示す模式断面図である。 ■・・・・第２レンズ系、 ■・・・・第２レンズ系
、Ｍｌ、Ｍ２．Ｍ３・自・マスク。 特 許 出 願 人 ミノルタカメラ株式会社代理
人弁理士 青白 葆 ほか２名 （１１） ６６−−−
Claims (2)
- （１）物体面を結像面に伝達させる正立等倍系の投影系
において、該投影系は膜数の投影レンズを含み、各投影
レンズは共軸の４枚のレンズから構成され、この４枚の
レンズは物体側から順に、倒立の中間像を形成する２枚
のレンズから成る第ルンズ系と、該中間像を結像曲番こ
伝達する２枚のレンズから成る第２レンズ系に分けられ
、前記第ルンズ系と第２レンズ系は前記中間像に対して
対称であり、第２レンズ系内と第２レンズ系内にそれぞ
れ軸外光束を規制するマスクが設けられていることを特
徴とする投影系。 - （２）前記４枚のレンズがすべて同一の曲率半径を存す
る両凸レンズである特許請求の範囲第１項記載の投影系
。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP787182A JPS58125009A (ja) | 1982-01-20 | 1982-01-20 | 投影系 |
| US06/459,231 US4474459A (en) | 1982-01-20 | 1983-01-19 | Optical projection system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP787182A JPS58125009A (ja) | 1982-01-20 | 1982-01-20 | 投影系 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58125009A true JPS58125009A (ja) | 1983-07-25 |
Family
ID=11677689
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP787182A Pending JPS58125009A (ja) | 1982-01-20 | 1982-01-20 | 投影系 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58125009A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56168621A (en) * | 1980-05-29 | 1981-12-24 | Minolta Camera Co Ltd | Projection system |
-
1982
- 1982-01-20 JP JP787182A patent/JPS58125009A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56168621A (en) * | 1980-05-29 | 1981-12-24 | Minolta Camera Co Ltd | Projection system |
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