JPS5849298A - フォト自動製図機における自動合焦装置 - 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】 本発明は、感光材料の上に面精度パターンを描画するフ
ォト自動製図機に係り、特にその自動合焦の方法および
装置に関する。

高楕１ｖｔｒ元学像を感光材料表面に描画するには、感
光材料表面を結像レンズの焦カ深度内に常に保持する必
豐があるが、熱点深度け、光学作と描画精度の高精度化
の費請に応じて結像レンズの解イψ力を増加させるに伴
い浅（ｔｒる性鉛がある。

このレンズ解像力と焦点深度の関係を簡単に説明する。

レンズの解像力を増すためＶけ、その間日数（Ｎ、　Ａ
、　）を大きくする必要？ｌ−，ｉ・る。

収差が蕪？〃シうる理想１／ンズの解像力の理論的限界
値は、ＯＴ　Ｆ　（０ｐｔｉｃａｌ　Ｔｒａｎｓｆｅｒ
　Ｆｕｎｃｔｉｏｎ　）が零になる遮断９間周波数（ν
Ｃ）を目途とすると、使用光波長をλとして、 ν。＝２（ＫＡ、）／λ なる関係にあることが知られている。よって解像力の増
大（ν。の増大）のためには、λが一定の場合、Ｎ、’
　Ａ、　　を太としかけわけならない。

一方焦点深度（Δ）はＮ、　Ａ、　　とλとに関してΔ
＝λ／（２（Ｎ、　Ａ、　）り なる関係ＶＣあることが知られている。よってＬ　Ａ、
　　を太とするに伴ってΔけ小さくなる。すな°わち無
声深度は浅＜　ｆｒる。しかも解像力はＮ、　Ａ、　　
の−次ＩＱＩ数として比例的に増すのに対して、伸点探
度はＮ、　Ａ、の二乗に反比例してより急激に浅（ｆｒ
る。こうしてｔ学像の高精度什、像エッチの鮮鋭化のた
めには焦点深度の浅くなることは避は得ｔｒい。

信実第１Ａ図かいし第１Ｃ図に一例を示すフォト自動製
図機５０け、フォトヘッド５１に載せた描画光学系の光
軸と、感光材料を載せる描画テーブル５２とを直交させ
、フォトヘッド５１と描画テーブル５２との間に、描画
テーブル５２の平面内で相対的な二次元運動を行ｔＫわ
せるもの′ｒ″あって、図示例では描画テーブル５２が
Ｘ軸方向に、フォトヘッド５１がＹ軸方向にそわぞわ移
動する。

実際の描画に際しては数値制御装置からの指令によりフ
ォトヘッド５１と描画テーブル５２とが上Ｆ方向に移動
し、描画テーブル上の感光材料に自動描画する。

ところがこの従来のフォト自動製図機には、フォトヘッ
ド５１の描画光学系の焦声深度内で常□時描画テーブル
５２上の感光材料に描画するにつき、問題点が二つある
。第一は感光材料（辿常ガラス乾珈が用いら幻る）の表
面の平面度の問題″７′″あり、勇二は機械的な間鴎、
すたわも移動８％のローリングやピッチング、あるいは
描画テーブルの狂い壱梁の変形等による焦点深度方向の
誤差の発生″ｒ″ある。このう￥卸−の間１１ｊについ
ては従来種々の対策が講じられて来ｔ・。古くは描画テ
ーブルに感光材料を真空吸着する手段がある。しかしこ
の手段では蕪点＃度の浅化した」在、良好な描画は全く
期待手きない。さらに第２図に示すように描画テーブル
５２上に感ｉ、ｔ１５３の支持ブロック５４を設けて感
光材料５３０表面と描画テーブル５２の表面とを平行に
保つことにより、感光材料表面を焦点深度内に保つこと
がｆきるζする装置も知られている。しかしこの装置で
は感光材料の表裏面の平行度の狂いに対して対処できる
のみで、感光材料表面の反り等、表面の平面度の狂いに
対しては対処できず、特に大寸法の感光材料を用いる場
合にはこの傾向が顕著となる。また上ｒ２二σ）機梓的
な問題については従来装置け全く解決手段を持ｆ、　ｔ
ｒいため、結局高精度パターンの描画につき低い限界が
あり、こわが常に大きな問題とｔｒつて来ｔ′。

本発明け、このような従来装置の間顧声を解決するぺ＜
　ｆｃされたもの弔、感光材料の表面をその保持ＩＪｉ
造によって正ｔ、　＜平面にイ♀つという発炉から離れ
、原因を問わず感光材料の表面に生ずる凹凸に追従させ
て描画光学系の側を元−１方向Ｋｇ動させることにより
常時焦点深度内−の描画ができるようにし、もって感光
材料表面の平面度の問題およびフォト自動製図機自体の
持つ上ｉｉ″機械的問題の両者を同時に解決しｔ−もの
予ある。

すｔｒわち本発明に係る自ｔＩＩ合伸方法は、感光材料
の表面が描画光学系の焦点深度内にあるか否かをフォト
ヘッドと描画テーブルとの相対的な二次元運動中に常時
検出し、この検出信号に基き、描画光学系の焦点深度内
に感光材料の表面が位置するように、描画光学系の焦点
位置をその光軸方向に移動させることを特徴としている
。

また上ｎｒ１方法を実親するｔ−めの装置け、感薯才（
料に対する感度を持たない声点検出光を該感覚材（［に
照射するｔ−め、描画光学系中に、描画のための光は透
過１７、弁漬検■賞は反射するダイクロイックミラーを
剰めに設ｐ−ｔ−るとと本に。

このダイクロイックミラーと描画を学系の結像レンズ系
を含み、感光材料表面における傍点検量光の反射光によ
り感光材料の表面が描画光学系の焦点深度内にあるか否
かを検量するＱ、４検出ブロツクを設け、との無届検出
ブロックからの信号により描１由介学系のＴ１１１方向
への秒、動機構を作動させるようにしｔ−ことを特徴と
している。

Ｐ１下図示実施例について本発明を駿明する。

鴎３図は例女は第１図のフォト自動製図機５０のフォト
ヘッド５１内に設けられる、本発明装置の光学系の第一
の実施例を示す概念図″ｒ−ある。−図において１は通
常アパチャと呼ばわるもの手、このアパチャ１の穴の像
が描画テーブル５２の感光材料５３士に結像される。こ
の結像作用を行ｔ「うレンズ系、すｔｒわち描画光栄系
はこの実施例ではコリメートレンズ２と結像レンズ３に
よって構成さハて、いる。コリメートレンズ２けアパチ
ャ１の像を一度無限遠方に作り、コリメートレンズ２か
らＷた光束を平行骨束とする。次にこの平行光束を結像
１１ンズ３によって感光材料５３上に結像するのである
。このような描画光学系によｈばその焦点位置を変化さ
せるのに結像１／ンズ１のみを資一方向に動かせばよく
、１７かも結像レンズ１を釉かしても結像倍率をｆ？ｌ
させないで済む。さらに焦点検出ブロック３０と感光材
料５３との間で焦点検出光、の授受を行ｔｒ　ウダイク
ロイツクミラ−３１をコリメートレンズ２と結像レンズ
３間の如伺なる位置にも配置することができる。

焦点検出ブロック３０を説明する前にアバ千ヤ１の照明
系について簡嫌に説明すると、光源にはハロゲンランプ
４を使用し、そのフィラメント像を菜−コンデンサレン
ズ５により絞りシャッタ６の位ｉ＃ｌｒ結像させる。絞
りシャッタ６は描画スピードの関数として光量を増減ｌ
、感感光科料の露光睦を描画スピードに関して一定に保
ち、同時に光量のＯＮ　、　ＯＩＩも兼ねて行なう。

そしてｆ量の増減は露光調整用受骨素子７によって検出
さね、その検出信号が絞りシャッタ６に戻されるクロー
ズトループが作；成される（絞りシャッタ６ないし該シ
ャッタを含む光学系の詳細は例えば水出＃！０人による
特開昭５０−７２７２１号公報、同５５−７１５９２冊
公報参照）。土Ｐ第一コンデンサレンズ５の射出瞳の像
けり１ノーコンデンサレンズ８、ハーフミラ−９および
シニコンデンサレンズ１０を介してアパチャ１上に結像
さね、アパチャ１が一様に照射される。第二コンデンサ
レンズ１０は絞りシャッタ６の位置に結像さ引た光源（
ハロゲンランプ）４のフィラメント像をコリメートレン
ズ２の瞳上に結像させ、アパチャ１を照明した光束をす
べて該コリメートレンズ２に取り込ませる。上？ハーフ
ミラ−９は高反射率低透過率のミラーで、介榴の大部分
を反射して光束を直角に曲げ、小量の透過前を土ｉｉ’
霧元調整用受光素子７に受光させる。ｆｒおごの照明系
中、符号１１けアパチャ１とｍ−ホルダＫ　ＩＩ込まｔ
ｌ　ｔ、−Ｎ　Ｄ　（ＩＪｅｕｔｒｅｌ　Ｄｅｎｓｉｔ
ｙ　）　フィルタで、アパチャ１の穴径の大小ＪＩｒ応
じ七かに適合した種々の透過率のフィルタがアパチャホ
ルダに取り付けられ、感光材料への露光景を一定にする
。また１２は一部波４ｉｊ！鰭の赤外光を反射し、残部
の赤外光を吸収するフィルタで、ハロゲンランプ４から
の赤外光が感光材料５３に到達しｔｒいようにして合焦
横比ブロック３０からの赤外合焦検出′ｙｔ、ＶＣ対し
ノイズを月えないよ５Ｖｒする。同様に１：（、１４は
感光材料に有害な波長の光を吸収する波長選択フィルタ
とＮＤフィルタである。

しかして上目ｅダイクロイックミラー３１は、ハロゲン
ランプ４Ｖｃよる描画のための元糾は透過１７、合焦検
出光（木実施例では赤外光）をその裏面で反射する平行
平面ガラスからなるもので、描画光学系の一十記コリメ
ート１ノンズ２と＃Ｍ！レンズ３間Ｏ）平行光束中に斜
設されている。仲声検Ｗブロック３０内にけ合伸検出介
の発覚素子として赤外冷光のダイオード（ＬＥＤ）３２
が配設されている。ζわけフォト自ｌｔｈ製図機で辿常
使用する感覚材料が赤外域に感度を持たないためである
。ＬＥＤ３２から川た伊点検声光をコンデンサ１／ンズ
３３にて狽光し、斜設ハーフミラ−３４によりコリメー
トレンズ３５ニ導いて平行光束とする。ここでコンデン
サレンズ３３の中にナイフエッヂ３６を設けて光束を半
分ないし半分ｐＪ上遮断し、上記平行光束を半円光束と
しておく。こうして作られた半円光束（入射光）はダイ
クロイックミラー３１により直角に反射して結像ｉ／ン
ズ３に橢かれ、感光材料５３０表面に達して反射す鬼。

いま感光材料の表面が正し、く描画光学系の焦点位ｔｉ
ｔにあるとすると、感ｊｔ劇料５３の表面で反射した焦
点検出骨は結像レンズ３を通って再び平行光束に戻る。

ごの反射光束は入射前σ）半円光束の残り半分を満たす
ような半円光束とかつており、再びダイクロイックミラ
ー３１で反射した後、コリメートレンズ３５を通りハー
フミラ−３４を通り抜け、さらに赤外光を透過し可ネＲ
ｆｔを吸収する可視光吸収フィルタ３７を通過して。

コリメートレンズ３５の焦点位置に設けた、中央で上下
に分＠１１された一対の受光素子３８Ｕ　、　３８Ｌに
入力さｔする。コリメートレンズ３５の焦点位置け、感
骨相料・の完全合作位置の共役像面となりている。

とごろで上ｌｒ’一対の受賞素子３８ｔＴ　、　３８Ｌ
　Ｋ入力さｔする、無点検■光の反射光は、感覚材料５
３の表面が正しく描画貴学糸の声点装置に、Ｉ−れば相
等しい（零を含む）。１＠Ｉ言すわば上１ｉ’！条件が
満たされている場合には一対の受光素子３８Ｕ・３８Ｌ
の受光量に差が生じないように両受光素子の位置を設定
するのである。

ところが上紀構放の焦点検出光学系において。

第４（ロ）のように感覚材料５３と結像レンズ３の関係
が、感光材料表面１が合焦位置より１／ンズ１ｌｌｌに
近よった、いわゆる前ピン状態にある場合・を考えると
、焦点検出弁の感光材料５３からの反射光は一対の受光
素子３８ｔＴ　、　３８Ｉ、　Ｋ均等Ｖｒは照射されず
、下方の受光素子３８１　Ｋ偏よる。

同様に第５図に示す感覚材料表面が合焦位置よりレンズ
から離れた後ビン状態では感光材料５３からの反射骨は
上方の受骨素子３ＢＵＶｒ位よって照射される〇 したがって一対の９骨素−’４３８Ｕ　、　３ＲＴ、の
出力差淀許容１１ｉ５囲内にあ・るようド、結像レンズ
３の介−１方回移動磯棒１５を制御１すれば、描画光学
系の熱点深度内に常時感覚材料５３の表面を位置させる
ことができることとなる。士言Ｐ光軸方向鴬動梼構１５
は正逆転モータ１６、ごのモータの出力Ｓに設けたビニ
オン１７、およびごのビニオン１７と噛み合う外歯車１
８ａを有し、内側に結像レンズ３の鏡筒】９を螺合させ
た定位諸回転リング１８からｔＩ−リ、正逆転モータ１
６を正転または逆転さ→するとガイド加に沿って結像レ
ンズ３が賞軸方向に移動する。

次に第６ｒ！；ＩＩＪＣツイ？？ｆｉ子３８Ｔ’Ｆ　、
　３８Ｉ、ノ９光舊の差に基いて正逆転モータ１６を駆
動するπ・炉制御系の例を説明する。同図における打上
３２（丁？３図Ｎ’ｒいし第５図のＬＥＤ３２を示すも
ので、該ＬＥＤ３２け発振器６１、クロックセレクタ６
２およびドライバ６３を介してＸ８周波数で発光する。

この介は上述の焦点検量光学系を介１．て一度感費材料
５３の表面に到達し、その反射光が再びローの光学系を
辿ってハーフミラ−３４を辿過した後一対の受光素子３
８ｔＴ　、　３８Ｌ　Ｖｒ受光される。両受前素子３８
Ｕ　、　３８ＬのＷカは、それぞれ直流、交流の増幅器
６４Ｕ　、　６４Ｌ　、　６５Ｕ　、　６５Ｌ　Ｋて別
々に増幅し、オートゲインコントロール６６Ｕ、６６Ｌ
でゲイン計１節の後、バンドパスフィルタ６７Ｕ。

６７Ｌ　Ｋより一定の周波数竣の波長のみを通してサン
プルアンドホールドする。ここでの串カを受光素子３８
Ｕ　、　３８Ｌｋ対応させてｖＵ、ｖ、Ｌとする。次い
でこの二つの１気信号を一方では減算機６８Ｋかけて　
Ａ＝α（ＶＵ−ＶＬ）（α：増幅器６９による増幅率）
なる＠明信号をイｂ、＃！方では加算器７０により　Ｂ
＝ｖＵ十ｖＬ　ｔＣる％明信号を得る。この二つの電気
信号ＡとＢを次Ｋ　！’ＩＩ算榊７１にかげてＡ／Ｂと
し、これを増幅器７２により増幅すると、その信号波形
は第７図に示すようしくなる。＋　ｆ、ｒわち横−にピ
ント移動量をとり、縦軸に直流増幅器７２の出力（を圧
１／ベル）をとると、上記信号Ａ／Ｂは典型的なＳ字曲
紳を描イ。

したがって直流増幅器７２の出力をある設定された電圧
レベルと比較するごとによりピント、つまり感光材料５
２の表面が描画光学名の描虚深度内にあるか否かが分り
、また焦点深度内にない場合Ｉ／ｒは前ビン側か後ビン
側かが判別可能なため自動合焦が可能となる。

いま第７ｒ！Ａにおいて焦点深度を長さｄで表わし、こ
れに対応する電圧レベル範囲をｔｌとすると、如何なる
場合にも焦点深［ｄ内にピントがあるようにするには、
焦点深度ｄよりも狭い範囲に対応する常圧レベルをデッ
ドゾーンｔ２として設定す金とよい。デッドゾーン１２
とけその中にピントが入っているときには目ｐｈ合仲動
作を行なわす、その中からピントが外わたと芦に自動合
伸動作を開始させるもので、一旦合焦動作が開始される
と、第６図のブロック図に基き常圧レベルが完全合炸状
態に対応する電圧になる迄動作して停止する。

こノテツドゾーンｔ２の上限常圧Ｈｖと下限重圧Ｌｖと
をそれぞれ第６図のしきい値７１　、７３Ｌとし、とわ
を比較器７４１（、７４Ｌで増幅器７２のＷカミ圧と比
較すれば、ピントがテッドゾーンｔ２内にあるか否か、
およびｔ「い場合は前ピンか後ビンかがアンド回路７５
Ｈ，７５Ｌおよび７５Ｍ　Ｋよって検出される。すｔ「
わち前ピンであわば増幅器７２の出力電圧Ｖ）Ｈｖとｔ
ｒるためアンド回路７５Ｈｆｆ出力が生じ、フリップフ
ロップ７６Ｈ，ドライバ７７Ｈ，モータ制御回路７８．
およびパワー増幅器７９を介して正逆転モータ１６が例
えば正転して結像レンズ３を上昇させる。この際出力電
圧Ｖが　Ｖ　＝＝　Ｈｖ　　となったとぎルＪ降も継続
して合焦動作を行なわせ、■＝　、Ｂｙ　＋　Ｌｖとな
る完全合焦状絆で合芦動作を停止させるため、デ・ンド
ゾーン袖正用カウ／り８０にけ、 めメモリしておく。そうすると　Ｖ　：＝　Ｈｖとなっ
た＋１１４間からメモリしたパルス数分だけは同一方ｎ
ｏｒＩｆ：イ象レンズ３が移動し、完全合焦状態で停止
するのでたる。また後ピンであればＶ　＜　Ｌｖとｔ「
るためアンド回路７５Ｌに出力が生じ、同様Ｉｆフリッ
プフロップ７６Ｌ、ドライバ７７Ｔ、　’＆　介して正
逆転モー４１６が逆転して結像レンズ３を下片させる。

結像レンズ３が完全合焦状態にｔｒる迄移動するのは上
Ｐ前ピンの場合と同様である。

アンド回路７５Ｍに出力が生じるときはデッドゾーンｔ
２内にピントがあるときであり、したがってモータ１６
番１作動しｔぐい。デッドゾーン１２の幅はしきい値Ｈ
ｖ　、　Ｌｖを変更し、そのし六い値にＷ５じてデッド
ゾーン補正用カウンタ８０のメモリパルス数を変えるこ
とＫより、外部からコントロールできる。

蛍光素子３８Ｕ　、　３８Ｌ上でのピント外わに伴なう
膏束の拡がりδ（ν８図参８）とは、 ΔＸ　　　　　　　ＩＩ／ Ｆ１−ｒｎ なる関係にある。悔は結像レンズ３と焦点検出用コリノ
ーｔ−レンズ３］Ｃより構成される共役前学系の倍率で
、結像レンズ３の像点距離ｆ１とコリメー）　１／ンズ
３５の焦点距ＭｆＣの比：ｍ＝ｆｃ／ｆｉ　　で表わさ
れる。ＦはＩＩ！ｉＩｋンズ３のＦナンバで、Ｐ像系に
要求される限界ｙｔ像力と焦点距離との兼ね合いで決定
されろ。ごのＦｒより前述の様に焦Ａｍ度が決定される
ので、上式からδを最大にする悔の値、を求めれば都も
効率の良い光学系を実親できる。上式中の愕に依存する
Ｉｋ　”　ｙ　　　／（１−）のグラフを幹９図１に示
す。−図から惰＝＋１のときと士〜のとき坩も効率の良
いことが判る。ところが結像関係４け実像でなけれはな
らないため、鴨〈０でかけｔＩはならない。よって情９
−〜のとき最大の効果が上がるが、親実には実像の結像
関係（ｍ＜０）で、倍率１ｍｌが高い程良い。上Ｖ実施
例でけ甥＝−１０としている。

また以上の糾明から明らかＩ「ように、結像レンズ３は
描画光学系と伸膚検出肯学系に共通に用いられるもので
あるが、焦漬検Ｗ介学系は結像レンズのＦナンバが小さ
い程感朗がｆＫ　＜　ｔｒるのに対１７、描画光学系で
は結ｆζ」／ンズをその開放Ｆナンバで使用すると解像
力に悪影輪を一７５走る。このため伊点検出費学系では
結像レンズを開放状態で利用し、描画光学系でけコリメ
ートレンズ２とダイクロイックミラー３１とのｌｋ’ｌ
　ｒ　ｔｉ＆りを挿入して若干絞った状態で第１１甲す
るのが実際的である。

次に卯３図に示１．た光学系を実際にフォト目ｉ＃ｌ製
図機のフォトヘッド５１に塔載した状態を第１０図、第
１１図に示す。ハロゲンランプ４、赤夕１ｆＮ射吸収フ
ィルタ１２、身オーコンデンサレンズ５、Ｍｌシャツ４
６、リレーコンデンサレンズ８、波長選択フィルタ１３
′は＃１！壷１１３図の概念図がその辿り実埃されてい
る。ハーフミラ−９は第３図では照明光束を垂面下方に
曲はでいるが、この実装図では介束を左右に選択的に切
り欅えるため支点ピン９ａを中心に拙動可訃と１１りて
いる。第１Ｏ図ではハーフミラ−９ｖより肯束を一旦図
の左方に曲け、別のミラー２１（第１１図）により下方
に反射している。Ｐ、前調整用受光素子７けハーフミラ
−９の背後に位置して一部の透消光をやける。

ミラー２１Ｖｒより下方に曲けられた照明光け、ＮＩ）
フィルタ１４、即二コンデンサレンズ】０％）ＪＤフィ
ルタ１１を経てアバ千ヤＩＶ至る。アバチャ１を照明し
た膏東はきらに第３図の析念図ｆは存在しない二鈑のミ
ラー２２　、２３で反射すわてコリメートレンズ２へ導
かれ、ダイクロイックミラー３１、結像レンズ３を辿っ
て描画テーブル５２上の感光材＠５３に到達する。結像
レンズ３は正逆転モータ１６を含むｆｌｌｔ１方向移糎
・楡格１５により上下動する。

年別検出ブｎツク３０ＶｒツイてＧ’ｉ、ＬＫＤ３２゜
コンデンサレンズ３３、−Ｍフェッチ３６、ハーフミラ
−３４，コリメート１／ンズ３５、赤外透過可視光吸収
フィル４１３７および一対の受賞素子３８Ｕ。

３８Ｌが第３図と同一に配置実用されでいる。

鰐後Ｋｉｖ、１２図は木を明の他のψ誇伺ｌを示寸光学
系σ）Ｎ企図である。この実施例は描画光学系を単一の
結像レンズ系２４で実Ｊ＃　した点が第３図１の第一の
実施例との最大の相違点″′７′−ある。この宙施例で
は描画−Ｊｔ−学系に第３図の実施例におけるが如き平
行光束部が存在しｔｒいため、結像１／ンズ系２４をア
パチャ１、焦点検出ブロック３０トともに一つの枠体２
５ＩＦ塔載し、この枠体２５を光軸方向移動機構１５に
よりカイト頷に治って結像レンズ系２４の光軸方向Ｖｒ
鯰動させるようにしている。ダイクロイックミラーは、
結像に対する悪影暢を除くためハーフプリズム２６で実
親しており、したがって焦点検出ブロック３０内のコリ
メート１メンズ３５　（Ｉｔ　３図）は不要とｔ「る。

また２７はハーフミラ−３４に伏えて設けたプリズムで
ある。なお上面１元軸方向移動機捨】５は、正逆転モー
タ１６のビニオン１７によって定位置で回転駆動される
ねじ＃ｈ２８を枠体２５の支持ブロック２９ニ螺合させ
て椙Ｗさねている。この他の構成部分は第３図の′４＜
施例と巨１−であり、同一部５＋にに同一の符号を付し
て説明を省略する。この実施例においても第３図の零施
例と回−の機能、効果が得られることけ明らかである５
゜ 以上豊するｆ木登明け、７ｆト目ＩＪ＋　？”ド１轡の
描画ｆ学系の焦点深度内に脇骨材料表面を正確に位置さ
せるｆつき、Ｐ介相料の（Ｉｉ＋＋の平面性を積極的に
高めるのではｔｒ　＜、感光材料の表面と拓画ｆ栄系と
の間に牛する相対的な凹凸に追゛随させて描画光学系の
イ６１・をｆ！Ｉｔ１方向に移動させろものであるから
、感光材料の平面性の問題および描画光栄系描画テーブ
ル間の二次元運！Ｉｈによって生ずる機械的な誤差の問
題な同時に解決して高粘度な描画パターンを得ることが
できる。

特に描１ｉＩｉ１元学系の解像力を高めるために必要な
Ｎ、　Ａ、　　の増大と、Ｎ、　Ａ、　　の二乗に反比
例する焦点＃、度との問題、および平面性が損われやす
い大判の感光材料の持つ欠点をよく解決して、時４（ｊ
の要請に応★る高粘度、高解像力のフォト自＠ＩＦ！図
１機を提供できるものである。

【図面の簡単な説明】

νＩＡ図はフォト自動年！二図轡の一例を示すヰ蓋ｒｔ
ａ、卯、１Ｂ図は同右佃・面図、艶ＩＣトロま同正面図
、 緬２図は従来のフォト自動製図機における感光材料の保
持装置の一例を示す断面図、第３図は本発明に係るフォ
ト自動製図機の実施例を示す弁球系の概念図、 第４図、な、５図はそれぞれ第３図の光栄系にゴ・°げ
ろ前ビン状態、後ビン状態を示す光栄系の概念図、 即６タ１は描画光学系の光軸方向移動機構をピント状態
に応じて作動させる電傾制剣系の実施例を示す、論理回
路を含むブロック図、第７図は焦点検出男光束を一対の
受賞素子で受け、その圧力を演算処理してピント移動量
と電圧１ノベルとＱ）関係とした相関グラフ、第８図は
焦点検出ブロックの一対の受賞素子が置かれた位置での
焦声検出甲介束の横方向の拡がり奔δを示す説明図、 竺９図は描画光学系の倍本情を変ｐとする　− ７−／（］−、＋１）の″パ 飢１０図は旭３図の光栄系を耕込んだフォトヘッドの実
施例を示す平面図、 類１１図は同正面図、 印１２図は本発明の他の実施例を示す光栄系の概念図で
ある。 １・・・アパチャ、２・・・コリメートレンズ、３・・
・結像レンズ、１５・・・ｆｆ−軸方向鷺動機桝、１６
・・・正逆転エータ、２４・・・蛍−結像レンズ系、３
０・・・側御検出ブロック、３１．２６・・・ダイクロ
イックミラー、３２−・・赤外発光Ｌ１ｅＤ、３８Ｕ、
３８Ｌ　・ｅｆ素子、５０・・・フォト自動製図機、５
１・・・フォトヘッド、５２・・・描画・〒−ブ′１し
、苧３・−・１へ１ｅ＾＋７−寄ヰ。 特許出島人　　旭光学工業株式会社 同代理人　三　浦　邦　夫 第２図 第３図 第９図 手　続　補　正　書　（自発） 昭禾０５６年１０月２７日 特許庁長官　　島　　１）春　樹　殿 １、事件の表示　　昭和５６年特許願第１４７２４３号
２発明の名称　　フォト自動製図機における自動合焦方
法およびその装置 ３補正をする者 事件との関係　　特許出願人 （０５２）旭光学工業株式会社 先代　理　人 東京都千代田区二番町１番地 ５、停止の対象　　明Ｍｌ書の発明の詳細な説明の柿果
的に悪影響」と補正する。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　描画光学系と、感光林料を保持する描画テー
   ブルとの間に、上Ｎｉ″描画チー、プル平面シ（沿う相
   対的な二次元運動を耳受ながら、上Ｈｒ２描画光学系に
   より上目Ｐ感光材料上に断裂の図形を描くフォト自動製
   図機において、上ｉピ感光材料の表面が上記描画光学系
   の焦点深度内にあるか否かを上官ｅ二次元運動中に常時
   検出し、その検出信号に基き、描画光学系の焦点深度内
   に感光材料の表面が位置するように描画光学系の焦点位
   置をその光軸方向に移動させることを特徴とするフォト
   自動製図機における自動合焦方法。
2. （２）　　描画光学系を支持したフォトヘッド二上記描
   画元学系の光軸と直交する。感光材料を保持する描画テ
   ーブル；および上記フォトヘッドと描画テーブルとの間
   に上記描画テーブル平面に沿う相対的な二次元運動を与
   える二次元運動機構とを備えたフォト自動製図機におい
   て、さらに上記描画光学系の光軸方向への移動機構；上
   配描画元学系中に斜めに設置さ幻た。描画のための光は
   透過し、±ｒｇｆｔ、材料Ｗ対する感度を持たない無点
   検出費は反射するダイクロイックミラー；シ゛よび焦点
   検串元をこのダイクロイックミラーおよび描画光学系中
   の結像レンズ系を介して上Ｆ感光材料に照射し、その反
   射光により感光材料の表面が描画光学系の焦点深度内に
   あるか否かを検出する焦点検出ブロックを（＃身、この
   焦点検出ブロックは上配描画元学系の光軸方向への移動
   機構に対し、該描画光学系の焦点深度内に感光材料表面
   を位置させるべく駆動信号を与身ることを特徴とするフ
   ォト自動製図機における自動合焦装置。
3. （３）　　特許請求の範囲第２項において、焦点検出ブ
   ロックが、赤外発光のダイオードと、肛ダイオ−、ドか
   ら出た光を集光するコンデンサレンズと、このコンデン
   サレンズを逆過する元の光軸迄の半分を遮断するナイフ
   エッヂと、このナイフエッヂにより作られた半円光束の
   焦点検出光を上記ダイクロイックミラーに反射（７、か
   つ上記感光材料からダイクロイックミラーを介して反射
   する無点検Ｗ光の半円光束の反射光を透過するハーフミ
   ラ−と、このハーフミラ−を透過した上＆Ｆ半円元束反
   射賞を受ける、上Ｐ感光材料の完全合焦位置との共役像
   面に設置した一対の受光素子とからなり、この一対の受
   光素子は上田２反射光の入力量の差に応じて描画光学系
   の光軸方向への移動＠横に対して駆動信号を与えるフォ
   ト自動製図機における自動合焦装置。
4. （４）　　特許請求の範囲第２項または枦、３項におい
   て、描画光学系が、結像レンズ系とこの結像レンズ系に
   対する入射描画光を平行光束とするコリメート１／ンズ
   とからＨｔｚ　５ｖさね、描画光学系の光軸方向への移
   ｊｉｌｔ機構が上Ｐ結像レンズ系の移＃１機構からＩａ
   ｌｆＮ、されているフォト目動製図機における自動合焦
   装置。
5. （５）特許請求の範囲第４項において、結像レンズ系と
   コリメートレンズとの間の平行光束内に平面鉾からｔ「
   るダイクロイックミラーが配設されているフォト自Ｓ製
   図ＩｓＫおける自動合焦装置。
6. （６）特許請求の範囲第２項または第３項において、描
   画ｆ学系が単一結像ｌ／ンズ系によって構成さ刺、描画
   賞学系の光軸方向への移動機構が上Ｈｍ−結像レンズ系
   および上Ｆ焦点検出ブロック全体の移動１１り構からＳ
   成されているフォト自動製図機における自動合焦装置。
7. （７）特許請求の範囲第６項において、描画介学系内に
   設置されたダイクロイックミラーがハーフプリズムから
   なっているフォト自動製図１機における自動合焦装置。