JPS59223410A - 変倍光学装置 - Google Patents
変倍光学装置Info
- Publication number
- JPS59223410A JPS59223410A JP9910283A JP9910283A JPS59223410A JP S59223410 A JPS59223410 A JP S59223410A JP 9910283 A JP9910283 A JP 9910283A JP 9910283 A JP9910283 A JP 9910283A JP S59223410 A JPS59223410 A JP S59223410A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens
- image
- lens array
- variable magnification
- plane
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/0025—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for optical correction, e.g. distorsion, aberration
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B15/00—Optical objectives with means for varying the magnification
- G02B15/02—Optical objectives with means for varying the magnification by changing, adding, or subtracting a part of the objective, e.g. convertible objective
- G02B15/10—Optical objectives with means for varying the magnification by changing, adding, or subtracting a part of the objective, e.g. convertible objective by adding a part, e.g. close-up attachment
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】
（技術分野）
この発明は、複写機やＬＥＤアレイプリンタまたはオシ
ロスコープ、ＣＲＴ等のような接写型撮影装置に使用さ
れる変倍光学装置、特にレンズを多数配列した板状レン
ズアレイを所定の間階・をおいて少なくとも二枚重ねる
とともに第１のＬンズアレイのレンズピッチと第２のレ
ンズアレイのレンズピッチとを違えて構成したタイプの
変倍光学装置に関する。
ロスコープ、ＣＲＴ等のような接写型撮影装置に使用さ
れる変倍光学装置、特にレンズを多数配列した板状レン
ズアレイを所定の間階・をおいて少なくとも二枚重ねる
とともに第１のＬンズアレイのレンズピッチと第２のレ
ンズアレイのレンズピッチとを違えて構成したタイプの
変倍光学装置に関する。
（従来技術）
このようなタイプの変倍光学装置は、米国特許第Ｒｅ、
２８１６２号明細書およびＡＰＰＬＩＥＤ ０ＰＴＩＣ
８゜Ｖｏｌ、 １８．Ｎｏ、 ４．１５ Ｆｅｂｒｕａ
ｒｙ １９７９ 、 ｐｐ、 ４７７−４８４に記載の
記事に示されている。これ以前に、板状レンズアレイを
所定の間隔をおいて少なくとも二枚重ねた等倍結像装置
が、特公昭４９−８８９３号公報等に示されている。こ
のような板状レンズを使用した光学系は、焦点距離の短
かいコンパクトな装置を構成できるばかシでなく、板状
レンズをプラスチック材料を使用して成形加工すること
ができるので、低コストで量産が可能である。
２８１６２号明細書およびＡＰＰＬＩＥＤ ０ＰＴＩＣ
８゜Ｖｏｌ、 １８．Ｎｏ、 ４．１５ Ｆｅｂｒｕａ
ｒｙ １９７９ 、 ｐｐ、 ４７７−４８４に記載の
記事に示されている。これ以前に、板状レンズアレイを
所定の間隔をおいて少なくとも二枚重ねた等倍結像装置
が、特公昭４９−８８９３号公報等に示されている。こ
のような板状レンズを使用した光学系は、焦点距離の短
かいコンパクトな装置を構成できるばかシでなく、板状
レンズをプラスチック材料を使用して成形加工すること
ができるので、低コストで量産が可能である。
二枚の板状レンズアレイを使用して縮小変倍光学系を実
現するためには、像側の第２レンズアレイのレンズピッ
チを物体側の第ルンズアレイのレンズピッチよシも小さ
くする必要がある。このため、第ルンズアレイの各レン
ズの光軸とこれらに対応する第２レンズアレイの各レン
ズの光軸とがずれることになる。そこで、両レンズアレ
イの中央のレンズの光軸を一致させて両しンズアレイヲ
配置すると、レンズアレイの周辺に行くにつれて対応す
るレンズの光軸のずれは次第に大きくなる。このように
光軸がずれると非点収差が大きくなり、像面彎曲も大き
くなって実用的でなくなる。
現するためには、像側の第２レンズアレイのレンズピッ
チを物体側の第ルンズアレイのレンズピッチよシも小さ
くする必要がある。このため、第ルンズアレイの各レン
ズの光軸とこれらに対応する第２レンズアレイの各レン
ズの光軸とがずれることになる。そこで、両レンズアレ
イの中央のレンズの光軸を一致させて両しンズアレイヲ
配置すると、レンズアレイの周辺に行くにつれて対応す
るレンズの光軸のずれは次第に大きくなる。このように
光軸がずれると非点収差が大きくなり、像面彎曲も大き
くなって実用的でなくなる。
（発明の目的） 。
この発明の目的は、したがって板状レンズアレイを使用
した変倍光学系において像面彎曲を補正した実用的な変
倍光学装置を提供すること（こある。
した変倍光学系において像面彎曲を補正した実用的な変
倍光学装置を提供すること（こある。
この発明の上記目的は、像側のレンズアレイの後方に投
影像の像面彎曲を補正するだめの平面板を各レンズに対
応させて設けることによシ達成される。
影像の像面彎曲を補正するだめの平面板を各レンズに対
応させて設けることによシ達成される。
以下、この発明の構成を添付図面を参照して説明する。
（発明の構成）
初めに、第１図を参照してレンズアレイニ枚構成の場合
の変倍結像原理を説明する。物１体１は、第ルンズアレ
イ２によってそこから距’ｍｔｔの位置に縮小倒立像３
として結像される。この倒立像３は、今度は第２レンズ
アレイ４によって正立像５として結像される。このとき
、第ルンズアレイ２から倒立像３が形成される位置まで
の距離もと倒立像３の位置から第２レンズアレイ４まで
の距離ｔ２が等しい場合には、正立像５は等倍像になる
が、１．〈１２の場合は縮小像になる。このとき第ルン
ズアレイ２と第２レンズアレイ４とは同じ性能を有する
ものとする。
の変倍結像原理を説明する。物１体１は、第ルンズアレ
イ２によってそこから距’ｍｔｔの位置に縮小倒立像３
として結像される。この倒立像３は、今度は第２レンズ
アレイ４によって正立像５として結像される。このとき
、第ルンズアレイ２から倒立像３が形成される位置まで
の距離もと倒立像３の位置から第２レンズアレイ４まで
の距離ｔ２が等しい場合には、正立像５は等倍像になる
が、１．〈１２の場合は縮小像になる。このとき第ルン
ズアレイ２と第２レンズアレイ４とは同じ性能を有する
ものとする。
レンズ単体でなくレンズが列状に並んでいるレンズアレ
イの場合は、第２図に示すように、物体１側の第ルンズ
アレイ２のレンズピッチＰＩよりも、像５側の第２レン
ズアレイ４のレンズピッチ −Ｐ２のほうが小さいこと
がさらに要件となる。これにより、第ルンズアレイ２の
各レンズの光軸と第２レンズアレイ４の各レンズの光軸
がずれることになるが、第４図には、このような光軸が
ずれたときの第１図に示す光学系における変倍結像原
１理が示されている。
イの場合は、第２図に示すように、物体１側の第ルンズ
アレイ２のレンズピッチＰＩよりも、像５側の第２レン
ズアレイ４のレンズピッチ −Ｐ２のほうが小さいこと
がさらに要件となる。これにより、第ルンズアレイ２の
各レンズの光軸と第２レンズアレイ４の各レンズの光軸
がずれることになるが、第４図には、このような光軸が
ずれたときの第１図に示す光学系における変倍結像原
１理が示されている。
第ルンズアレイ２の各レンズの光軸と第２レンズアレイ
４の各レンズの光軸とがずれることになると、ずれの全
体量を抑えるためには、第２図に示すように第ルンズア
レイ２の中央のレンズ２０の光軸と第２レンズアレイ４
の中央のレンズ４０の光軸とを一致させればよい。こう
すると、各レンズアレイの周辺に行くにしたがって、光
軸のずれ量Ｓが大きくなり、第３図に示すよ−な曲線６
で示す像面彎曲が生じる。この発明の絹いは、このよう
な像面彎曲を是正して良好な変倍例を得ることにある。
４の各レンズの光軸とがずれることになると、ずれの全
体量を抑えるためには、第２図に示すように第ルンズア
レイ２の中央のレンズ２０の光軸と第２レンズアレイ４
の中央のレンズ４０の光軸とを一致させればよい。こう
すると、各レンズアレイの周辺に行くにしたがって、光
軸のずれ量Ｓが大きくなり、第３図に示すよ−な曲線６
で示す像面彎曲が生じる。この発明の絹いは、このよう
な像面彎曲を是正して良好な変倍例を得ることにある。
次に、この発明の一実施例を説明する。まずレンズ肉厚
が４ｍｍ、曲率半径が９．１２９の両凸レンズを並べた
レンズアレイを使用して縮小変倍光学系を設計するとす
る。ＪＩＳ Ａサイズ（２１０ｍ）をＢ５サイズ（１８
２ｍｍ）に縮小するには１、縮率は１８／２１０＝０．
８６７（倍）になる。上記レンズアレイを使用して、両
レンズ間の空気間隔りを２５．１２順にし、物体距離ｄ
を３５．５６ｍｍにすると、像面において０．８６７倍
の正立像が得られる。このときの光軸のずれ量Ｓは次の
ようにして求められる。
が４ｍｍ、曲率半径が９．１２９の両凸レンズを並べた
レンズアレイを使用して縮小変倍光学系を設計するとす
る。ＪＩＳ Ａサイズ（２１０ｍ）をＢ５サイズ（１８
２ｍｍ）に縮小するには１、縮率は１８／２１０＝０．
８６７（倍）になる。上記レンズアレイを使用して、両
レンズ間の空気間隔りを２５．１２順にし、物体距離ｄ
を３５．５６ｍｍにすると、像面において０．８６７倍
の正立像が得られる。このときの光軸のずれ量Ｓは次の
ようにして求められる。
物体１の長さの棒をｂ、像５の長さの歿をａとして、物
体１から像５までの距離をＬとすると、対応する両レン
ズの中心を結ぶ線の光軸に対する傾きθは、ｔａｎθ＝
ｂ ａ／Ｌになる。そしてレンズアレイの間隔がＤな
ので、ずれ量は５＝ｌ）ｔａｎθになる。上記の実施例
ではＬ＝９８．３８になるので、最外側のレンズ２１．
４１におけるずれ量はＳ＝３．９８になる。このように
光軸が３．９８＋ｎ＋ｎずれると、光軸がずれていない
中央のレンズ２０１．４０１によるレンズ系の最良像面
に対して約３ｍｍの像面彎曲が生じる。
体１から像５までの距離をＬとすると、対応する両レン
ズの中心を結ぶ線の光軸に対する傾きθは、ｔａｎθ＝
ｂ ａ／Ｌになる。そしてレンズアレイの間隔がＤな
ので、ずれ量は５＝ｌ）ｔａｎθになる。上記の実施例
ではＬ＝９８．３８になるので、最外側のレンズ２１．
４１におけるずれ量はＳ＝３．９８になる。このように
光軸が３．９８＋ｎ＋ｎずれると、光軸がずれていない
中央のレンズ２０１．４０１によるレンズ系の最良像面
に対して約３ｍｍの像面彎曲が生じる。
この発明においては、このような像面彎曲を補正するた
めに、第５図に示すように、第２レンズの後方に各レン
ズに対応して平行平面ガラス７を配置している。一般に
、光路中に厚さｔの平面ガラスを挿入すると、結像点は
ｔ−一だけ延びる。
めに、第５図に示すように、第２レンズの後方に各レン
ズに対応して平行平面ガラス７を配置している。一般に
、光路中に厚さｔの平面ガラスを挿入すると、結像点は
ｔ−一だけ延びる。
したがって、像面彎曲が３■あるときは、光路が３’ｗ
ｎ延びるような厚さの平面ガラス７を設置すればよいこ
とになる。屈折率をｎ＝１．５２として入射を 角が小さいとき、は、ｔ−一＝３の式からｔ＝９．１閣
が得られる。このようにして、必要な厚さの平面ガラス
７を第２レンズアレイ４０の各レンズの後方に順次配置
することによシ、第３図に直線８で示すような良好な結
像特性が得られる。
ｎ延びるような厚さの平面ガラス７を設置すればよいこ
とになる。屈折率をｎ＝１．５２として入射を 角が小さいとき、は、ｔ−一＝３の式からｔ＝９．１閣
が得られる。このようにして、必要な厚さの平面ガラス
７を第２レンズアレイ４０の各レンズの後方に順次配置
することによシ、第３図に直線８で示すような良好な結
像特性が得られる。
このような光軸のずれた光学系においては、像面彎曲の
他に非点隔差も生じる。このため、第６図に示すこの発
明の別の実施例においては、各レンズに対応させて配置
する平面ガラス７を、厚さｔとともにその角度αを順次
変えることによシ、非点隔差を小さくしている。厚さＬ
を変えずに角度αだけ変えれば、非点隔差だけが小さく
一ンる。
他に非点隔差も生じる。このため、第６図に示すこの発
明の別の実施例においては、各レンズに対応させて配置
する平面ガラス７を、厚さｔとともにその角度αを順次
変えることによシ、非点隔差を小さくしている。厚さＬ
を変えずに角度αだけ変えれば、非点隔差だけが小さく
一ンる。
この発明に使用されるレンズアレイは、ノＪラスのレン
ズを並べて形成してもよいが、プラスチック桐料で成形
したほうが、よシ安価である、また、第１図の中間像３
が形成される位置に、別のレンズアレイを配置した三枚
構成の結像光学系の場合にも、その像側のレンズアレイ
の後方に平ｒｉｊ板を配置することにより同様な効果が
得られる。
ズを並べて形成してもよいが、プラスチック桐料で成形
したほうが、よシ安価である、また、第１図の中間像３
が形成される位置に、別のレンズアレイを配置した三枚
構成の結像光学系の場合にも、その像側のレンズアレイ
の後方に平ｒｉｊ板を配置することにより同様な効果が
得られる。
（発明の効果）
以上のように、この発明による変倍光学装置は、板状レ
ンズアレイ光学系の効果をそのまま保持するとともに、
像側レンズアレイの後方に各レンズに対応させて像面彎
曲を補正するための平面板を挿入しだので、変倍した場
合にも像面彎曲が補正されて実用的で良好な像が得られ
る。また挿入する平面板を傾けて配置した場合には、非
点隔差も小さくなり、よシ深度の深い像が得られる。
ンズアレイ光学系の効果をそのまま保持するとともに、
像側レンズアレイの後方に各レンズに対応させて像面彎
曲を補正するための平面板を挿入しだので、変倍した場
合にも像面彎曲が補正されて実用的で良好な像が得られ
る。また挿入する平面板を傾けて配置した場合には、非
点隔差も小さくなり、よシ深度の深い像が得られる。
第１図は、二枚構成のレンズアレイを用いた光学系にお
ける変倍結像原理を示す図、第２図は、第１図に示す光
学系の平面図、第３図は、第２図に示す光学系の像面彎
曲を示す図、第４図は、光軸がずれた場合の第１図に示
す光学系における変倍結像原理を示す図、第５図および
第６図は、この発明の一実施例を示す図である。 １・・・物体、２・・・第２レンズアレイ、３・・・中
間像、４・・・第２レンズアレイ、５・・・最終像、７
・・・平面ガラス板 １１゜
ける変倍結像原理を示す図、第２図は、第１図に示す光
学系の平面図、第３図は、第２図に示す光学系の像面彎
曲を示す図、第４図は、光軸がずれた場合の第１図に示
す光学系における変倍結像原理を示す図、第５図および
第６図は、この発明の一実施例を示す図である。 １・・・物体、２・・・第２レンズアレイ、３・・・中
間像、４・・・第２レンズアレイ、５・・・最終像、７
・・・平面ガラス板 １１゜
Claims (1)
- レンズを多数配列した板状レンズアレイを所定の間隔を
おいて少なくとも二枚重ねるとともに第１のレンズアレ
イのレンズピッチと第２のレンズアレイのレンズピッチ
とを違えて構成した変倍光学装置において、像側のレン
ズアレイの抜刀に投影像の像面彎曲を補正するだめの平
面板を各レンズに対応させて設けた変倍光学装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9910283A JPS59223410A (ja) | 1983-06-03 | 1983-06-03 | 変倍光学装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9910283A JPS59223410A (ja) | 1983-06-03 | 1983-06-03 | 変倍光学装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59223410A true JPS59223410A (ja) | 1984-12-15 |
Family
ID=14238478
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9910283A Pending JPS59223410A (ja) | 1983-06-03 | 1983-06-03 | 変倍光学装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59223410A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000025288A1 (fr) * | 1998-10-23 | 2000-05-04 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Affichage |
| JP2000284217A (ja) * | 1999-03-31 | 2000-10-13 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | 正立変倍アレイレンズ装置 |
-
1983
- 1983-06-03 JP JP9910283A patent/JPS59223410A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000025288A1 (fr) * | 1998-10-23 | 2000-05-04 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Affichage |
| US6344928B1 (en) | 1998-10-23 | 2002-02-05 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Display device |
| JP2000284217A (ja) * | 1999-03-31 | 2000-10-13 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | 正立変倍アレイレンズ装置 |
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