JPH02293725A - 複数同時結像型光学装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ この発明は、像を光学的に投影するプロジエクタを含む
光学装置に関し、より詳言すれば、同一の試料から同時
に複数の像を結ばせ得る光学装置に関し、更に一層詳言
すれば、同一の試料から同時に複数の、ただし、大きさ
の著し《異なる像をいずれも鮮明な画質で結ばさせ得る
光学装置に関する。

［従来の技術］ 従来周知のプロジェクタは、単一の試料から単の像を結
ぶ光学系からなるものであり、同一の試料から同時に複
数の像を得るプロジエクタは、従来、その必要性が見出
されなかったために、存在しない。

しかしながら、理論的には、第２図で示すように、従来
周知の単一投影光学系すなわち光源１、熱吸収板２、コ
ールドミラー３、コンデンザーレンズ４、透過試料５、
拡大投影レンズ６を経てスクリーン７上に結像する光学
系に対し、その途中すなわち透過試料５と投影レンズ６
との間にビムスブリッター８を介挿して、そこから側方
に光束を導き出し、Ｘ点に第２の拡大投影レンズ９を設
け、Ｙ点に第２のスクリーン１０を設ければ、その第２
のスクリーン１０上に第２の拡大投影像が結ばれること
は容易に考えられる。

〔発明が解決しようとする課題］ ところが、上記の手法では、双方の結像の大きさが或る
程度の差異の範囲内に限定され、例えば、第２図で示す
ように、一方の結像の大きさをイメージセンサー１２に
入力可能となるように極小にしたい場合に光量不足の点
て問題が生じる。すなわち、拡大投影光学系における集
光レンズ６と縮小投影光学系における集光レンズ１１の
ビームスプリッタ−８からの距離的な位置が、拡大縮小
に反比例して、前者が近く、後者が遠く設定され、それ
が原因となって、ビームスプリッター８から遠く設定さ
れた撮像レンズｌ１に取り入れられる光量がＢに限定さ
れ、大部分の光量Ａが前配撮像レンズｌ１の外へ逸散す
る。従って、イメージセンサー１２に入射される照明条
件が極端に悪く、画面の周辺部が暗くなり、使用に耐え
ない。

その弊害を除去する一案として、例えば、光源ｌの直前
の位置に拡散板１３を挿入すれば、イメージセンサー１
２の映像における周辺の光量を若干増加し得るが、今度
は、逆に、その分だけ、スクリーン７上の明るさが低下
するので、これもまた実用的でない。

この発明は、上述するように、例えば、微細な被測定物
の形状や寸法等を読取り、検査し、または計測したい場
合に、一旦、その被測定物をカメラで撮影して写真ネガ
すなわち透過試料５を作成し、その微細な被測定物を、
一方のスクリーン７で部分的拡大投影を行なうと同時に
、他方のイメージセンザー１２で被測定物全体の縮小投
影を行なって、被測定物の部分的拡大映像を常時その被
測定物全体に対する位置的な関連において杷握した状態
で検討を進めたい場合に、同一の試料から同時に２様の
投影、すなわち、部分的拡大投影と全体的縮小投影の双
方をいずれも充分な光量を有する鮮明な画質で得られる
光学装置を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段Ｊ この発明は、上記の目的を達する手段として、光源から
透過試料、投影レンズを経てスクリーン上に結像する第
１の光束を、前記投影レンズと前記スクリーンとの間に
ミラーとビームスプリッターを介在させて、少くとも２
回反射させる拡大投影光学系を設ける一方、前記ミラー
から前記ビムスブリッターを透過した第２の光束を前記
スクリーンと共役の位置に設置される反射スクリーンで
反射させ、反射したその第２の光束を第２ビムスブリッ
ターを介して少くとも１回反射させた上で撮像レンズを
介し結像部に結像させる縮小撮像光学系を設ける。

〔作　　用〕

拡大投影光学系における第１の光束と、縮小撮像光学系
における第２の光束は、同一の試料とＪｌ：通の投影レ
ンズを経て共通のミラーにより同一方向に反射した後、
ビームスプリッターで２つに分光される。

２分光した光のうち第１の光束は前記ビームスプリッタ
ーで屈折しスクリーン上に拡大投影される。

前記ビームスプリッターを透過した第２の光束は反射ス
クリーンの広い拡散性を利用して反射され、第２のビー
ムスプリッターで反射した後、撮像レンズを経て結像部
に縮小撮像される。

投影レンズが共通であるため、反射スクリーン上には拡
大投影光学系のスクリーン上と全く同じ同一試料の分像
が投影される。

縮小撮像光学系に反射スクリーンを使用したので、その
スクリーンの面に対する第２の光束の入射角とその面か
ら反射する反射角に差異が生じて拡散し、指向性が大幅
に弱められた状態で第２の光束が撮像レンズに集光され
結像部に達するから、結像部にはその中心部と周辺部の
明るさに差異がなく、均一な明るさの画像が得られる。

〔実　施　例〕

この発明の具体的一実施例を第１図に従って以下に詳述
する。

まず、拡大投影光学系と縮小撮像光学系の双方に共通す
る光学系から説明すれば、例えば、写真ネガのような透
過試料５に対して、光源ｌからの光が熱吸収板２、コー
ルドミラー３、コンデンサレンズ４を経由して入射し、
その透過光線が共通の投影レンズ１４で集光された後、
共通のミラ１５で反射させられ、そのようにして反射し
た共通の光束がビームスブリッタ−１６に達する。

ビームスプリッター１６に達した共通の光束はそこで２
つに分光し、一方はそこで反射して第１の光束ｌ７に、
他方はそこを透過して第２の光束２０となる。

第１の光束ｌ７は、そのまま、または第２のミラー１８
によって更に反射させられて透過スクリン１９上に拡大
投影される。

前記第２の光束２０は反射スクリーン２ｌによって反射
させられ、反射した第２の光束２０が第２のビームスブ
リッタ−２２により更に反射させられ、反射した第２の
光束が撮像レンズ２３で集光されて結像部例えばイメー
ジセンサー２４に縮小撮像される。

この発明は、上記の実施例によって制限されるものでな
く、請求項に記載される範囲内におけるあらゆる改変に
及ぶものである。

［発明の効果］ 以上詳述したように、この発明は、同一の試料５を透過
する光を共通のレンズ１４で集光した後、ビームスプリ
ッタ−１６によって２分光し、それによって生じた反射
光すなわち第１の光束１７を透過スクリーンｌ９上に拡
大投影する一方、前記ビームスプリッター１６の透過光
すなわち第２の光束２０を反射スクリーン２ｌに当てて
拡散させ指向性を弱めた状態にして第２のビームスプリ
ッター２２を経由した後レンズ２３で集光し結像部例え
ばイメージセンサー２４に縮小撮像させるので、拡大投
影光学系における透過スクリーン１９の照度を低下させ
ることなく、縮小撮像光学系における結像部２４の照度
をその中心部及び周辺部にわたって均一な明るさが得ら
れる。従って、例えばマイクロフィルムの部分的拡大読
取映像とその全体的縮小モニター映像とを同時に投影乃
至撮像し、双方を関連させて検討することなどに使用し
て便利である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明による複数同時結像型光学装置の具
体的一実施例を示す説明図、 第２図は、従来周知の拡大投影光学系を基礎にし、それ
から縮小投影光学系を分枝させた理論的に自明な複数同
時結像型光学装置の説明図である。 １・・・・光源、 ２・・・・熱吸収板、 ３・・・・コールドミラー ４・・・・コンデンサーレンズ、 ５・・・・透過試料、 ６・・・第１の拡大投影光学系の投影レンズ、７　・・
・第１の拡大投影光学系のスクリーン、８・・・・ビー
ムスプリッター ９・・・第２の拡大投影光学系の投影レンズ、Ｘ・・・
・投影レンズ９の設定位置、 Ａ・・・投影レンズ９によって集光される光量、１０・
　・第２の拡大投影光学系のスクリーン、Ｙ・・・・ス
クリーンＩＯの設定位置、１１・・・・縮小投影光学系
の投影レンズ、Ｂ・・・・投影レンズ１ｌによって集光
される光量、１２・・・イメージセンサー（縮小投影光
学系の結像位置） ｌ３・・拡散板、 ｌ４・・・・共通の投影レンズ、 ｌ５・・・・共通のミラ １６・・・・ビームスプリッタ １７・・・・第１の光束、 １８・・・・第２のミラ ｌ９・・・スクリーン例えば透過スクリ２０・・・・第
２の光束、 ２１・・・・反射スクリーン、 ２２・・・・第２のビームスプリッター２３・・・・撮
像レンズ、 ２４・・・・結像部例えばイメージセンザン、

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）光源から透過試料、投影レンズを経てスクリーン
   上に結像する第１の光束を、前記投影レンズと前記スク
   リーンとの間にミラーとビームスプリッターを介在させ
   て、少くとも２回反射させる拡大投影光学系と、 前記ミラーから前記ビームスプリッターを透過した第２
   の光束を、前記スクリーンと共役の位置に設置された反
   射スクリーンで反射させ、反射したその第２の光束を第
   ２のビームスプリッターを介して少くとも１回反射させ
   た上で撮像レンズを介し結像部に結像させる縮小撮像光
   学系と、を備えた複数同時結像型光学装置。
2. （２）拡大投影光学系のスクリーンが透過スクリーンで
   ある請求項１記載の複数同時結像型光学装置。
3. （３）縮小撮像光学系の結像部がイメージセンサーであ
   る請求項１記載の複数同時結像型光学装置。