JPH0271243A - 画像出力装置の投影光学系 - 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〕 本発明は、デジタル信号の形で蓄えられた画像信号を、
光学的手段を用いて、紙面上の可視画像として出力する
画像出力装置の投影光学系に関する。

〔発明の概要〕

本発明は、正反射型の第１の画像媒体（中間画像媒体）
に♂き込まれた画像を、別の感光体上に投影して、それ
を現像することにより出力画像を得る画像出力装置の投
影光学系に於いて、前記第１の画像媒体を投影レンズの
物体面に置き、その光軸を含まない部分を照明して投影
を行う場合に、その第１の画像媒体を投影レンズの物体
面内で、前記投影レンズの光軸と該物体面との交点を通
る方向に投影レンズに対して相対的に移動可能とし、そ
の照明範囲を前記移動方向に直交する方向には前記画像
媒体の有効範囲全体をカバーする範囲とし、前記移動方
向には前記画像媒体の有効範囲全体をカバーしない範囲
とし、前記画像媒体を投影レンズとの相対位置を前記移
動方向に移動さゼると同時に前記感光体を前記投影レン
ズの像面に置き、該感光体と該投影レンズとの相対位置
を該像面内で、前記画像媒体の移動方向の反対方向に平
行な方向にその速度が前記画像媒体の移動速度に対して
、該投影レンズによる結像倍率に応じた移動速度で移動
させて、二次元的投影を行うことにより、投影レンズに
要求される視野を狭くし、よって、コストダウン及び結
像性能の向−ヒ、投影光束の均一化を実現するものであ
る。

〔従来の技術〕

以下に図面を用いて従来の画像出力装置の投影光学系の
一例に付き説明する。第２図は、従来の画像出力装置の
投影光学系の一例を示す概念図である。光源１より出射
した光束１ａは、コンデンサレンズ２を通過して照明光
束１ｂとなり、中間画像媒体３の全面を照明する。そこ
に書き込まれた画像に応じた反射率で、中間画像媒体３
の表面を正反則し光束ＩＣは、投影レンズ４を通り、感
光体５上に中間画像媒体３上に書き込まれた画像を結像
する。その際、光束ＩＣの光エネルギーが投影レンズ４
の瞳を効果的に通るようにするために、光源１の像が投
影レンズ４の瞳位置にできるようにするのが一般的であ
る。

この時、光量ロスの原因となるビームスプリッタ等を使
用せずに上記の光束を効果的に投影レンズ４に導こうと
すると、中間画像媒体３を投影レンズ４の光軸から外れ
た位置に配置し、投影レンスの光軸４ａに対して斜めの
方向（図中角度θ）から中間画像媒体３に照明光束１ｂ
を入射させざるを得ない。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述の光束ＩＣの投影レンズ４への入射角度θは、コン
デンサレンズ２が、中間画像媒体３から反射した光束Ｉ
Ｃを遮ったり投影レンズ４と機械的に干渉したりしない
ように、ある程度大きい値を採らなければならない。第
３図は投影レンズ４に要求される有効視野径を説明する
説明図である。

中間画像媒体３が投影レンズ４の光軸４ａから離れてい
る為に、投影レンズ４に求められる中間画像媒体３の位
置における有効視野径の値Ａは、投影レンズ４の焦点距
離に比較してかなり太きなものとなってしまう。

このことは、投影レンズ４の製造コストを著しく高い物
とし、結像性能を低下させ、更に、中間が像媒体上の照
明光量を不均一にし、ひいては感光体５上に投影された
画像の品質を落としめるものである。

〔課題を解決するための手段〕

そこで、本発明の画像出力装置の投影光学系では、投影
レンズの物体面に置かれた中間画像媒体をその面内で投
影レンズの光軸と該物体面との交点を通る方向に投影レ
ンズに対して相対的に移動可能とし、その照明範囲を前
記移動方向には該中間画像媒体の有効範囲全体をカバー
する範囲とし、前記移動方向には前記画像媒体の有効範
囲全体をカバーしない範囲とし、前記画像媒体と投影レ
ンズとの相対位置を前記移動方向に移動させると同時に
、前記投影レンズの像面に置かれた感光体をその面内で
前記中間画像媒体と投影レンズとの相対的移動方向に平
行な方向に移動可能とし、該感光体と該投影レンズとの
相対位置を、該像面内で前記軸画像媒体と投影レンズと
の相対的移動方向の反対方向にその速度が前記中間画像
媒体と投影レンズとの相対移動速度に対して該投影レン
ズによる結像倍率に応じた移動速度で移動させることに
した。

〔作用〕

上述の構成により、−瞬間においては、常に中間画像媒
体の画像はその一部のみが感光体上に投影結像されるが
、前記中間画像媒体と投影レンズとの相対位置及び投影
レンズと感光体との相対位置が、中間画像媒体面と感光
体面との結像倍率に応した割合で移動することにより、
感光体上に中間画像媒体上の画像に応じた二次元画像が
投影される。

〔実施例〕

ここで、以下に本発明の一実施例につき、図面を用いて
説明する。第１図は、本発明の画像出力装置の投影光学
系の一実施例を示す概念図であり、第１図ｔａ＋は光源
１と投影レンズ４の光軸を含む面内の光学系の構成を示
し、第１図（ｂｌは第１図ｔａｌの矢印Ｃの方向からみ
た光学系の構成を示す。なお、第１図（ｂｌでは、光ｒ
Ａ１から中間画像媒体３までの光路を実線で、中間画像
媒体３から感光体５までの光路を破線で示した。

光源１より出射した光束１ａは、帯状光束生成部１１を
通って帯状の断面を持った光束となる。帯状光束生成部
は、２つのコンデンサレンズと２つのシリンドリカルレ
ンズとからなっており、この２つのシリンドリカルレン
ズは第１図（ａ）での面内ではレンズ作用を持ち、第１
図ｔｂｌでの面内ではレンズ作用を持たないように配置
される。ただし、帯状光束生成部１１における、光源１
と共役な位置は、第１図（ａｌでの面内でも第１図（ｂ
）での面内でも同じ位置となるようにする。従って、光
束１ａは、第３コンデンサレンズ１２を通って中間画像
媒体３を帯状に照明する。中間画像媒体３を帯状に照明
した光は、被照明部３ａの反射率分布に応じて正反射さ
れ、投影レンズ４の瞳位置の近くに光源１の像を作る。

さらに投影レンズ４を通った光束１ａは、感光体５上に
中間画像媒体の像を結像する。

この時、感光体５上に像を結ぶ範囲は、第１図（ａｌで
の面内では狭く第１図（ｂｌでの面内では広い帯状にな
っている。

この時、中間画像媒体３を中間画像媒体支持体８３によ
り支持し、これをボールネジ８４に介してパルスモータ
８５の回転により矢印Ａ方向に移動可能とし、投影レン
ズ４にたいして、中間画像媒体３の位置を、第１図（ａ
ｌでの面内で、投影レンズの光軸４ａに垂直な方向に一
定距離ａだけ移動し、同時に、感光体５を感光体支持体
８５上に支持し、これをボールネジ８６を介してパルス
モータ８７の回転により矢印Ｂ方向に移動可能とし、投
影レンズ４にたいして、中間画像媒体３とは逆の方向に
、常に、中間画像媒体３の移動距離に比べて、投影の結
像倍率の比を掛けた距離だけ（例えば、結像倍率４倍な
るａＸ４だけ）移動させれば、感光体５上には、中間画
像媒体３上に書き込まれた画像に応じた画像が結像され
る。

第４図は、本発明の上述の実施例における投影レンズに
要求される有効視野径を説明する説明図である。上述の
実施例では、第３図に示した従来の方法にたいして、中
間画像媒体３の形状や、投影レンズの焦点距離は同じで
あるにも係わらず、−度に照明する部分が狭くなってい
る為に、投影レンズに要求される有効視野径Ｂは、著し
く狭くなっている。ここで示したボールネジ及びパルス
モータを用いた移動方法は本発明の移動方法を限定する
ものではなくまた、中間画像媒体３と投影レンズ４及び
投影レンズ４と感光体５との相対位置が働けば良いので
、中間画像媒体３の絶対位置が固定されている場合、投
影レンズ４の絶対位置が固定されている場合、感光体５
０の絶対位置が固定されている場合が考えられる。

また、ここで使用される光源としては、ハロゲンランプ
が一般的であり、キセノンアークランプも、より点光源
に近い光源として良く用いられている。また、帯状光束
生成部は、本実施例ではコンデンサレンズとシリンドリ
カルレンズの組合わせで実現しているが、この方法及び
構成としては、中間画像媒体３の近傍に矩形の開口を設
ける等地にも考えられ、本発明の構成を制限する物では
ない。さらに、第３コンデンサレンズとは、大口径で、
しかも大きい開口角を要求されるので、フレネルレンズ
等が適している。また、中間画像媒体３としては、電子
写真の手法を使って感光体上にトナーを付けることによ
り可視画像を得る物や、強誘電性の液晶に感光体を組み
合わせた物が考えられ、どちらも、レーザスキャナやＬ
ＥＤラインスキャナ、液晶ラインスキャナ等で画像を書
き込むことができる。そして、感光体５としては、銀塩
写真の感光体や、色素を含み、選択的な波長の光を受光
することによってその殻が硬化するようなマイクロカプ
セルを均一に塗布したマイクロカプセル紙などが考えら
れる。なおこのようなマイクロカプセル紙に関する報告
は、米国ミード社等から行われている。

〔発明の効果〕

本発明の投影光学系によれば、投影レンズに要求される
有効視野径が狭くてもよいので、投影レンズの低コスト
化が図れると同時に、結像性能の向上及び照明光量の均
一化が図れ、出力画像の品質の向上が実現される。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、第１図（ｂｌは本発明の画像出力装置の
投影光学系の一実施例を示す概略図、第２図は従来の画
像出力装置の投影光学系を示す概略図、第３図は従来の
画像出力装置の投影レンズに要求される有効視野径の説
明図、第４図は本発明の画像出力装置の投影レンズに要
求される有効視野径の説明図である。 １・・・光源 ３・・・中間画像媒体 ４・・・投影レンズ ５・・・感光体 １１・・・帯状光束生成部 １２・・・第３コンデンサレンズ 以上 出願人　セイコー電子工業株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 正反射型の第１の画像媒体（中間画像媒体）に書き込ま
   れた画像を、別の感光体上に投影して、それを現像する
   ことにより出力画像を得る画像出力装置の投影光学系に
   於いて、光源と中間画像媒体との間に光源から出射した
   光束を断面が帯状の光束に変換する光学系を設け、その
   帯の幅方向を投影レンズの光軸を含む面内に設定し、前
   記中間画像媒体と投影レンズ、投影レンズと感光体の、
   それぞれの投影レンズの光軸方向に垂直な方向の相対位
   置を、前記帯の幅方向に、その結像倍率に応じた一定の
   割合の距離だけ同時に移動させることを特徴とする画像
   出力装置の投影光学系。