JPS58127913A - 明るい投影系 - Google Patents

明るい投影系

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JPS58127913A
JPS58127913A JP1054782A JP1054782A JPS58127913A JP S58127913 A JPS58127913 A JP S58127913A JP 1054782 A JP1054782 A JP 1054782A JP 1054782 A JP1054782 A JP 1054782A JP S58127913 A JPS58127913 A JP S58127913A
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JP
Japan
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lens
projection
lenses
plane
intermediate image
Prior art date
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Pending
Application number
JP1054782A
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English (en)
Inventor
Sho Tokumaru
得丸 祥
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Minolta Co Ltd
Original Assignee
Minolta Co Ltd
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Publication date
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    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS 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
    • G03B27/00Photographic printing apparatus
    • G03B27/32Projection printing apparatus, e.g. enlarger, copying camera
    • G03B27/52Details
    • G03B27/522Projection optics
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/04Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for exposing, i.e. imagewise exposure by optically projecting the original image on a photoconductive recording material
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
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    • G03G15/04Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for exposing, i.e. imagewise exposure by optically projecting the original image on a photoconductive recording material
    • G03G15/043Apparatus 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 means for controlling illumination or exposure
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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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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】 本発明は投影系、特に物体面を結像面上に伝達させる正
立等倍系を有する投影系に関するものである。
物体面を結像面に伝達する投影系は例えば転写工程を有
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
部分を結像面に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、光量ムラに対して良好で、か
つ製造上有利な投影系が特願昭55−72899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(7)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面に伝達する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に、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<lβM+<0.7 (20,05<l/D<0.85 (但し、βMは中間像の倍率(βM(1、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
であ乏。)この投影系では、中間像倍率と1!/D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
一部分を分坦して結像面に伝達し、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、さらに共役
長が短く、明るく、かつ光量ムラもより少ない投影系を
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、複数の投影レンズ、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(ニー1、I−2、Ir−1、ll−2)から
構成され、これらの4枚のレンズは、倒立の中間像K”
を形成する2枚のレンズ(■−1、■−2)からなる第
2レンズ系CI)と、その中間像KIW結像面に伝達す
る2枚のレンズ(■−1、IF−1から成る第2レンズ
系に分けられ、第ルンズ系と第2レンズ系は中間像に対
して対称であり、第ルンズ系の物体面側と第2レンズ系
の結像面側にのみ軸上、軸外光束を規制するマスクが設
けであることを特徴とするものである。
なお、第ルンズ系(1)によって結像されるむ 中間像の倍率は前記投影レンズを複数含投影系のΔ 光量ムラと明るさを考える場合、非常に重要な項目であ
る。すなわち、中間倍率を小さくすると、投影レンズの
画角は犬きくなシ、結像面上の1点に寄与する投影レン
ズの数が多くなり、それだけ光量ムラに対して有利とな
る。しかし、像性能を良好に補正することが困難で、投
影レンズのFナンバーを暗くせざるを得なくなり、投影
系全体としての明るさは低いものとなる。他方、中間像
倍率を大きくすると、投影レンズのFナンバーを明るく
しても像性能を良好に補正できるため投影系を明るくで
きるが、画角が狭く、結像面上の1点に寄与する投影レ
ンズの数が少力くなシ、光量ムラに対して不利となる。
本発明の投影レンズは中間倍率として−0,35倍から
一〇、7倍程度を想定している。
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
レンズのうちの一つの投影レンズの断面を示し、2枚の
レンズ(1−1,l−2)で構成される第ルンズ系(1
)が物体面(0)上でのある領域を中間像面CM)に倒
立で結像させ、そ(7)像42枚のレンズ(II−1,
ll−2)で構成すれる第2レンズ系(■)が結像面(
c)に再度倒立で結像させることにより、全体として正
立等倍系な形成させている。この構成で第ルンズ系(1
)の2番目のレンズCl−1および第2レンズ系(■)
の中間像面CM)側のレンズ(■−1)は収差補正に有
効に寄与するとともに、光量損失を防ぐ、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。このことに
より明るい、性能の良好な投影レンズが可能となってい
る。また、第ルンズ系(工’rの物体面側と第2レンズ
系の結像面側にはそれぞれマスクM1、M2が配設され
ている。物体面O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と下側光線りとで示される範
囲にあり、光線Uと光線りはマスクM1とM2で規制さ
れている。このようにマスクM1とM2のみで投影レン
ズを通過する全ての光束を規制することにより、共役距
離が20tm程度と非常に短かく、有効Fナンバーが3
.3と非常に明るい投影レンズを有し、光量ムラも少な
い投影系を達成できる。投影レンズを明るくするには、
収差補正上、前記のように中間像倍率を大きくする必要
があるが、これは投影系に光量ムラが発生するという問
題を伴なう。本発明に係る投影レンズは中間像倍率を大
きくしても画角を広くとれる構成を有している。すなわ
ち、マスクM1、M2でのみ軸外光束を規制し、中間像
の億円形を大きくすることによって画角を広くさせてい
る。この構成により、第ルンズ系の2番目のレンズ(ニ
ー2)と第2レンズ系の1番目のレンズ(■−1)の有
効径は、マスク有効径に比べてかなシ大きくなるが、そ
れよりも画角の方が広くなり、投影系での光量ムラを均
一化できる隣接投影レンズ光軸間の距離も犬きくなるの
で、スリット長手方向に配列させる投影レンズの個数が
減少し、製造上でも有利となる。このように中間像近傍
では一切の光束規制なせずに、中間像から離れた第ルン
ズ系の物体面側と第2レンズ系の結像面側にのみマスク
M】、M2を設けることは、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が相似的に変化するだけ
で光量ムラに大きな影響を与えない有利呟も有している
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CIは第1図の光軸
Sと結像面Cとの交点C’[相当し、K1は第1図の最
大画角Klに相当している。図から明らかなように、光
量分布は原点C1から直線的に零になっている。投影系
の光量ムラへの影響は、この直線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
よる直線の傾きの変化が少い程光量ムラへの影響を少な
くできる。マスクを中間像面に近づける程、直線の傾き
が急になり、マスクの形状、位置誤差による傾きの変化
も大となって、投影系の製造上問題を生じる。
第3図は第2図で示声些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。
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図に示すようにスリットの長手方向にピッチP
Tの間隔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3図の光量分布をスリット長
手方向にピッチPTで並べ、各点での光量を合成して得
られる第4図(a)に示すような分布状態となる。第4
図(a)中、P1〜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。この図か
ら、結像面上のIAに対し7本〜8本の投影レンズが寄
与し、光量ムラが著しく少ないことがわかる。
なお、第4図(b)は第5図の投影系を光軸方向から見
たもので、第5図にはマスクは図示されていない。2列
の投影系の列間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、この
例では、投影系を2列の投影レンズで構成しているが、
3列以上何列でもよく、この−合、列に応じてスリット
幅を大きくすればよい。勿論、−列でも光学性能は得ら
れる。
第6図は本発明の投影系のレンズをプラスチックス光学
材料を用いてシート状に構成し、これらを配列して投影
系を構成した断面図である。
シート状に構成させることは各投影レンズを個々に製造
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(’l−1)とレンズ(I−1間、レンズ
(Ti−1)とレンズ(■−2’)間、そしてレン、ズ
(I’−2”lとレンズrI[−1)間とに、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、
投影レンズを通る有効光束がすべてマスク径によっての
み制限されていることにより、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。
実施例1 有効Fナンバー二3.3  共役距離= 20.8 n
t曲率半径 軸上間隔  屈折率  材質(tm)(f
fil)    Ce線)rl2.092 di  2.5    N1 1.498  アクリル
deQ、6 r7 2.092 dy  2.5    N4 1.498  アクリル
r8 −2.092 マスクはrlの前0.2nと、rsの後0,2罪のそれ
ぞれの位置にあシ、有効径は1.0朋φである。
この実施例の様に、各レンズI −1(rl−rs)、
I −2(rs−r4)、II −1(rs−re )
、II −2(rr−rs)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
ら向きに配置してもよいので、製造上および以上の説明
が示すように、本発明は従来例に比べて非常に明るく、
共役距離が短く、かつ光量ムラに対して4優れた構成を
有している明るい投影系を提供するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の投影系に含ま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に対するス
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
影系の配列の確実施態様を示す説明図、第5図は本発明
の投影系の確実施態様を示す斜視図、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・・・マスク。 特 許 出 願 人 ミノルタカメラ株式会社代理人弁
理士青山 葆 ほか2名 第11 第4図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (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、該投影系は複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、該中間像を結像面に伝達
    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
    であシ、第ルンズ系の物体面側と第2レンズ系の結像面
    側にのみ軸上、軸外光束を規制工するマスクが設けられ
    ていることを特徴とする明るい投影系。
  2. (2)上記4枚のレンズが全て同一の曲率半径を有する
    両凸レンズである特許請求の範囲第1項記載の明るい投
    影系。
JP1054782A 1982-01-20 1982-01-25 明るい投影系 Pending JPS58127913A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1054782A JPS58127913A (ja) 1982-01-25 1982-01-25 明るい投影系
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
JP1054782A JPS58127913A (ja) 1982-01-25 1982-01-25 明るい投影系

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS58127913A true JPS58127913A (ja) 1983-07-30

Family

ID=11753281

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1054782A Pending JPS58127913A (ja) 1982-01-20 1982-01-25 明るい投影系

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JP (1) JPS58127913A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05196889A (ja) * 1991-09-11 1993-08-06 Hughes Aircraft Co 屈折および回折の光学素子を使用する画像再形成光学システム

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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