JPS6025184Y2 - スライド走査装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はカラースライド、白黒スライド等のスライドフ
ィルムをフライングスポットにより走査してテレビジョ
ン信号を取り出すためのスライド走査装置に関するもの
である。

このようなスライド走査装置は、例えば家庭用の簡易な
スライド撮像装置に用いることができ、取り出したテレ
ビジョン信号をテレビ受像機に供給して、テレビ受像機
のスクリーンにスライド像を映出することができる。

このような家庭用のスライド走査装置は小形、軽量であ
ると共に樹皮が簡単で安価であることが望ましい。

従来のスライド走査装置の一例ではフライングスポット
スキャナの光軸と対物レンズ系の光軸とは一直線上に配
置されており、対物レンズ系の歪み、すなわち収差を無
視すれば、フライングスポットスキャナのスクリーン上
に形成されるフライングスポットのラスタ像はフィルム
上に正しく、すなわち歪みなく形成される。

しかしこのような配置を採ると前記の光軸方向に測った
装置の寸法は必然的に長くなり、装置全体が大形となる
ことは避けられない。

また、フライングスポットスキャナの光軸と対物レンズ
系の光軸との威す角度を９０°と腰これらの間に両光軸
に対して４５°の角度を威して配置した反射部材を設け
た走査装置も提案されている。

このような走査装置では、対物レンズ系の光軸方向の寸
法は小さくできるが、フライングスポットスキャナの光
軸方向の寸法が大きくなり、やはり走査装置全体として
見たときの寸法は大きくなってしまう。

本考案の目的は、上述した欠点を除去し、全体の寸法を
著しく小さくすることができ、しかも走査すべきスライ
ド上にフライングスポットのラスタ像を歪みなく投影で
きるようにした構成が簡単で、安価なスライド走査装置
を提供しようとするものである。

本考案は、スライドをフライングスポットにより走査し
てテレビジョン信号を取り出すために、スクリーン上に
フライングスポットを発生するフライングスポットスキ
ャナと、このフライングスポットスキャナのスクリーン
上のフライングスポットを走査すべきスライド上に投影
する対物レンズ系と、スライドを透過したフライングス
ポット光を受けて電気信号に変換する光電変換装置とを
具えるスライド走査装置において、前記フライングスポ
ットスキャナの光軸と対物レンズ系の光軸との威す角度
αを、はぼ３０°とし、これらフライングスポットスキ
ャナと対物レンズ系との間に第１および第２の反射ミラ
ーを有する反射部材を配置し、こられ第１および第２の
反射ミラーの反射面の威す角度βを、β＝９０°＋７と
してフライングスポットのラスタ像を反射部材および対
物レンズ系を介してスライド上に歪み投影し得るように
構成したことを特徴とするものである。

以下図面を参照して本考案を詳細に説明する。

第１図は本考案によるスライド走査装置を具えるスライ
ド撮像装置の全体の構成を示す斜視図である。

スライド走査装置は本体１内に収納されており、この本
体１の前面操作パネルには、電源スィッチ、スライド順
送り釦、スライド逆送り釦、カラースライドのホワイト
バランスを調整するために撮み等の各種の接作部材が設
けられていると共に取り出したテレビジョン信号を出力
するジャック、外部音声信号を入力するジャック等が設
けられている。

本体１には多数のスライドを配列したカートリッジを案
内するガイド溝２を形成する。

また、順次のスライドを本体１に対して挿脱するための
スライドチェンジャ３が設けられている。

第２図は第１図に示すスライド撮像装置の外匣を取り外
し、内部に収納された本考案のスライド走査装置の構成
を示す平面図である。

スライド撮像装置の本体１のシャシには、フライングス
ポットスキャナ１０、反射光学系１２、対物レンズ系１
４、第１集光レン、Ｉ’ １６ Ａ、 第２集光レンズ
１６Ｂ、光路を９０°折り曲げる反射ミラー１８、赤色
光を反射する第１グイクロイックミラー２０Ａ１青色光
を反射する第２グイクロイツクミラー２０Ｂ１ ミキシ
ングレンズ２３Ｒ，２３Ｂ、２３Ｇ１それぞれ赤、青お
よび緑色光を集光する截頭円錐形の反射体２２Ｒ，２２
Ｂおよび２２Ｇ１それぞれピンダイオードを具える３個
の光電変換装置２４Ｒ，２４Ｂおよび２４Ｇ１順次のス
ライドをガイド溝２から本体１に対して挿脱するスライ
ドチェンジャ３の駆動モータ２６Ａ１このモータの出力
軸に連結されたアーム２６Ｂ１このアームの遊端に設け
たピン２６Ｃ１このピンと係合し、アームの回転に伴っ
て往復動するレバー２６Ｄ１その他の電気回路部品を装
着する。

本例では製造を容易とし、安価とするためにシャシはプ
ラスチックの一体成形品とする。

本考案においては、装置の小形化を遠戚するために、フ
ライングスポットスキャナ１０の光軸１０Ａと対物レン
ズ系１４の光軸１４Ａとの威す角度αを、はぼ３０°の
角度に選択する。

αとこのような角度に選択することにより、対物レンズ
系の光軸１４Ａの方向に測った装置の粋法を小さくする
ことができると共に、この光軸１４Ａに対して直角な方
向に測った寸法も小さくすることができる。

すなわち、αを３０’よりも小さい角度にすると、フラ
イングスポットスキャナ１０とスライドチェンジャ３の
一部分とが衝突しまい、これを避けるようにすると対物
レンズ系の光軸１４Ａの方向に測った寸法が大きくなる
と共に反射部材１２も大きなものが必要となる。

また反射部材１２を小さくしようとすると光軸１４Ａの
方向の寸法が大きくなってしまう。

一方角度αを３０°より大きくすると、光軸１４Ａに対
し直角な方向の寸法が必然的に大きくなり１、小形化が
遠戚できない。

したがって第２図に示すように角度αを約３０°とする
ことにより、最良の配置が遠戚されることになる。

さらに本考案においては、フライングスポットスキャナ
１０のスクリーン上に形成されるフライングスポットの
ラスタ像を、反射部材１２および対物レンズ系１４を介
してスライドチェンジャ３のレバー２６Ｄに保持される
スライドＳ上に結像させているが、この反射部材１２を
第１の反射ミラー１２Ａと第２の反射ミラー１２Ｂとを
以って構成している。

こられ一対の反射ミラーを用いることにより、対物レン
ズ系の光軸１４Ａの方向に測った寸法を尚一層小さくす
ることができる。

例えば両光軸１０Ａおよび１４Ａの交点に一枚の反射ミ
ラーを配置する場合に比べて約９ｏｒｒｒ！ｎ寸法を小
さくすることができる。

このように二枚の反射ミラー１２Ａおよび１２Ｂを用い
る場合、両ミラーの威す角度βによってはフライングス
ポットのラスタ像がスライドＳ上に正しく結像されず！
；水平方向に歪んだものとなってしまう。

そこで本考案では第１および第２の反射ミラー１２Ａお
よび１２Ｂの威す角度βを、β＝９０°十号なる角度に
選定する。

このような角度を選択することにより、スライドＳ上に
投影されるフライングスポットのラスタ像の歪みはなく
なる。

したがって反射部材１２には、この角度βを威す二つの
平板を有する剛固な支持体１２Ｃを設け、この支持体上
に第１および第２の反射ミラー１２Ａおよび１２Ｂを固
着している。

この場合、スライドＳ上に投影されるラスタ像の位置お
よびけられを調整できるように支持体１２Ｃには３個の
長孔１２Ｄ、１２Ｅおよび１２Ｆを設け、これら長孔に
ねじを通してシャシに対して移動自在に取り付は得るよ
うにしている。

また対物レンズ系１４はレンズ保持筒をシャシに対して
光軸方向に変位できるように装着している。

このようにして、フライングスポットスキャナ１０のス
クリーン上に形成されるフライングスポットのラスタ像
を、走査すべきスライドＳ上に歪みなく、正しい位置に
しかも合焦状態で結像することができる。

次に本例のスライド走査装置のスライドＳ以降の光学系
について説明する。

既知のスライド走査装置の光学系の一例では細く絞られ
たスポット光でスライド・フィルムを走査し、スライド
・フィルム上の画像情報で変調された光を順次に集光レ
ンズと、グイクロイックミラーとく ミキシングレンズ
と、色補正フィルタと、シリンドリカルレンズ（円柱レ
ンズ）とから系を経て光電子増倍管に入射させ、こ） な画像情報信号に変換している。

しか既知のスライド走査装置の光学系は光電 を使用するため以下のような多くの欠点 を霊竺ている。

先ず第１に俗にホトマルと称される 子増倍管自体が
大形で高価であり、しかも′を３本も必要とする。

第２に光電子増倍管をするとそのための高圧電源が必要
となる。

第また光電子増倍管の受光面を有効に使用するにシリン
ドリカルレンズ等の入射光束のビー形状を受光面の形状
に合わせるための特別な光学部品を必要とする。

第４に光電子増倍管の受光面積は比較的大きい（例えば
２４Ｘ８ｍｍ）から前記光学系が大形化し、高価になる
。

このため、結局既知のスライド装置は大形・高価なもの
となり、業務用か一部のマニアに利用者が限定されると
いう欠点があった。

本例のスライド走査装置の光学系はこのような種々の欠
点を除去し、小形且つ廉価なスライド走査装置、殊に一
般家庭向きの画期的に廉価なスライド走査装置に適した
ものである。

第３図に本例のスライド走査装置の１つの色チャンネル
の光学系を示したものであり、フライングスポットスキ
ャナ１０から放射された光を対物レンズ系１４で細い光
ビームに絞ってスライドＳ上に入射させ、スライドを順
次にラスク走査する。

スライドＳを透過した光を第１の集光レンズ１６Ａで集
光した後、更に第２の集光レンズ１６Ｂでもう一度集光
し、光束の径を一層細くした上でグイクロイックミラー
２０Ａ、２０Ｂで色分解する。

こうするとグイクロイックミラーは従来のものよりもは
るかに小形にすることができる。

グイクロイックミラーで色分解してできた一色、例えば
、緑色チャネルの光を所望によりミキシングレンズ２１
Ｇに通した後内部が截頭円錐形をしており中空で、内面
を例えば真空蒸着によりアルミニウムメッキして鏡面に
した反射体２２Ｇの大径部に入射させる。

入射した光は何回か鏡面で反射した後光束が十分細くな
った状態で色フィルタ２３Ｇを経て受光面積が小さい例
えばＰＩＮホトダイオードからなる半導体光電変換素子
２５Ｇで受光され、電気信号に変換される。

この色フィルタ２３Ｇは半導体光電変換素子２５Ｇ上に
直接被着することができる。

本例によれば、このように集光レンズを第１および第２
の集光レンズ１６Ａおよび１６Ｂに分けたため１、それ
ぞれの集光レンズのパワーを小さくすることができ、し
たがって肉薄とすることができ、例えはプラスチックの
成形によりきわめて簡単に造ることができ、したがって
きわめて安価とすることができる。

またこれらの第１および第２の集電レンズにより光束を
一層細くすることができるので、グイクロイックミラー
２０Ａ、２０Ｂの寸法を小さくできる。

さらに上述した反射体２２Ｇは本来ミキシングの機能を
有するため、ミキシングレンズ２３Ｇを省くことをでき
、またミキシングレンズを設ける場合でもそのパワーは
小さいもので足りるので、肉薄とすることができ、集光
レンズと同様にプラスチックの成形体で安価に造ること
ができる。

またミキシングレンズによるシェージングの発生を抑え
ることができる。

さらに本考案ではＰＩＮホトダイオードのような半導体
光電変換素子２５Ｇを用いるため、従来のようなシリン
ドリカルレンズを省くことができる。

次に第４図につき反射体２２Ｓの設計方法について説明
する。

第４図に示す截頭円錐形の中空反射体において、入射光
が反射体中心軸となす最大入射角度φＩと、出射光が反
射体中心軸となす出射角度φ。

との間には次の関係式が成立する。φ０＝φｉ十加γ
・・・・・・（１）但しｍは反射体
内部での反射回数であり、γは反射体のテーパ角度であ
る。

（１）式において最大入射角度φｉは反射体に到る迄の
光学系によって決まり、出射角度φ。

は第５図に示すような受光素子の指向特性によって制限
を受け、第５図の指向特性から選ばれた受光素子への入
射角φ、とした時、次の関係を満足する必要がある。

φ、≧φ。

・・曲（２）（１）、 ＜２）式
より次の３式が導びかれる。

ュア≦点こ克 曲・・（３）こ）で反射体
２２Ｇのテーパ角度γは入射光の広がりの最大幅ａｔと
受光面の直径（又は一辺の長さ）ａｏと反射体の全長り
を使って次のように表わせる。

γ＝色。

−１忙Ａ ・曲・（４）江 （３）、 ＜４）式から次の（５）式が導びかれる。

１１１ ｔａｎ−”町二〜く垂１コ飢 ・
曲妬）Ｌ２ 中空反射体２２Ｇを設計する際にはこの（５）式を満足
するようにｍ及びＬを適当な値に選ぶ。

第６図は第２図に示したスライド走査装置の光学系の光
電子変換装置２４Ｇの詳細図である。

中空の截頭円錐形反射体２２Ｇは例えばアクリル樹脂の
ような合成樹脂で本体を造り、内部を円錐台状の中空部
にし、その内面を例えばアルミニウムを真空蒸着して鏡
面にする。

また本体の外周を銅板リング２７Ｇで囲み、これをアー
スに接続する。

このようにリング２７Ｇを設けることにより、ＰＩＮホ
トダイオード２５Ｇの出力信号中の雑音を小さくするこ
とができることを実験で確めた。

この機構は明らかでないが、次のようなものであると推
察される。

即ち、ＰＩＮホトダイオード２５Ｇの直前にある中空反
射体２２Ｇの内部鏡面を構成するアルミニウムのような
金属面が雑音を拾うアンテナとして作用するものと思わ
れる。

従ってアースをとった銅板リング２７Ｇを全周に設ける
ことにより、この銅板リングがシールド板として機能す
るので１、雑音が低減するものと思われる。

金属反射面をアースに接続してもよいが、反射面として
の光学的特性が劣化する恐れがあるので、外周に銅板リ
ング２７Ｇを設けた方が好適である。

第６図に示すように、反射体２２Ｇの小径端に例えばＰ
ＩＮホトダイオードのような半導体光電変換素子２５Ｇ
を設ける。

上述したようにこの素子の前面には色フィルタ２３Ｇを
設ける。

画質をそれ程問題にしないで良い用途ならばホトセルの
ようなＰＩＮホトダイオードよりも一層安価な半導体光
電変換素子を使用することもできる。

半導体光電変換素子２５Ｇは電気信号処理回路を取付け
であるプリント回路基板２９Ｇに直接取付け、このプリ
ント回路基板を反射体２２Ｇに直接取付ける。

本考案は上述した例にのみ限定されるものではなく、幾
多の変形が可能である。

例えば上述した例ではスライドをカラースライドとし、
３つのチャネルを設けて三色電気信号を発生させるよう
にしたが、白黒電気信号を発生させるように構成するこ
ともできる。

勿論この場合には１チヤネルを設けるだけで十分である
と共に色フィルタも不要である。

また、スライドはポジまたはネガフィルムとすることが
できる。

上述したように、本考案ではフライングスポットスキャ
ナの光軸と対物レンズ系の光軸との威す角度αをほぼ３
０°とすることにより対物レンズ系の光軸およびこれと
直交する方向の寸法を同時に小さなものとすることがで
き、最良の配置が遠戚できる。

さらに両反射ミラーの威す角度βをβ＝９０°＋−とな
るように設定することにより両反射ミラーを介してスラ
イド上に投影されるラスタ像の歪みはなくなり、歪みの
ない画像信号を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案によるスライド走査装置を組込んだスラ
イド撮像装置の一例の外観を示す斜射図、第２図は同じ
くその外匣を取り外して内部の構成を示す平面図、第３
図は同じくその光学系を示す線図、第４図は同じくその
截頭円錐形の反射体の設計方法を説明するための線図、
第５図は光電変換素子の受光指向特性を示すグラフ、第
６図は光電変換装置の全体の構成を示す断面図である。 １・・・・・・スライド撮像装置本体、２・・・・・・
スライドカートリッジガイド溝、３・・・・・・スライ
ドチェンジャ、１０・・・・・・フライングスポットス
キャナ、１０Ａ・・・・・・フライングスポットスキャ
ナ光軸、１２・・・・・・反射部材、１２Ａ、１２Ｂ・
・・・・・第１および第２反射ミラー、１４・・・・・
・対物レンズ系、１４Ａ・・・・・・対物レンズ系光軸
、α・・・・・・光軸間の角度、β・・・・・・第１、
第２反射ミラー間の角度、Ｓ・・・・・・スライド、１
６Ａ、１６Ｂ・・・・・・第１および第２集光レンズ、
２０ Ａ、 ２０ Ｂ−−−−−−ダイクロイックミラ
ー、２２Ｒ，２２Ｂ、２２Ｇ・・・・・・反射体、２４
Ｒ，２４Ｂ、２４Ｇ・・・・・・光電変換装置。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. スライドをフライングスポットにより走査してテレビジ
   ョン信号を取り出すために、スクリーン上にフライング
   スポットを発生するフライングスポットスキャナと、こ
   のフライングスポットスキャナのスクリーン上のフライ
   ングスポットを走査すべきスライド上に投影する対物レ
   ンズ系と、スライドを透過したフライングスポット光を
   受けて電気信号に変換する光電変換装置とを具えるスラ
   イド走査装置において、前記フライングスポットスキャ
   ナの光軸と対物レンズ系の光軸との威す角度αをほぼ３
   ０°とし、これらフライングスポットスキャナと対物レ
   ンズ系との間に第１および第２の反射ミラーを有する反
   射部材を配置し、これら第１および第２の反射ミラーの
   反射面の威す角度βを、β＝９０°＋７としてフライン
   グスポットのラスタ像を、反射部材および対物レンズ系
   を介してスライド上に歪みなく投影し得るように構成し
   たことを特徴とするスライド走査装置。