JPH08136796A - 焦点検出手段を有した画像形成装置 - Google Patents
焦点検出手段を有した画像形成装置Info
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- JPH08136796A JPH08136796A JP6297869A JP29786994A JPH08136796A JP H08136796 A JPH08136796 A JP H08136796A JP 6297869 A JP6297869 A JP 6297869A JP 29786994 A JP29786994 A JP 29786994A JP H08136796 A JPH08136796 A JP H08136796A
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- projection
- focus
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 スクリーン面上あるいは記録媒体面上に形成
される投影像の焦点検出を適切に行ない良好なる投影像
が得られる焦点検出手段を有した画像形成装置を得るこ
と。 【構成】 照明手段LXで照明した投影画像6を投影レ
ンズ7によってスクリーン11面あるいは記録媒体15
面等の投影面上に投影する際、該投影レンズの射出側に
入射光束の一部を反射させる光束分離手段16を設け、
該光束分離手段の反射側に縮小レンズ17aと該投影レ
ンズの投影面上の焦点状態を検出する為の焦点検出ユニ
ット100とを設け、該焦点検出ユニットで該投影レン
ズの焦点状態を検出する際、該縮小レンズの予定結像面
近傍の前方に負の屈折力を有する負レンズ17bを設け
たこと。
される投影像の焦点検出を適切に行ない良好なる投影像
が得られる焦点検出手段を有した画像形成装置を得るこ
と。 【構成】 照明手段LXで照明した投影画像6を投影レ
ンズ7によってスクリーン11面あるいは記録媒体15
面等の投影面上に投影する際、該投影レンズの射出側に
入射光束の一部を反射させる光束分離手段16を設け、
該光束分離手段の反射側に縮小レンズ17aと該投影レ
ンズの投影面上の焦点状態を検出する為の焦点検出ユニ
ット100とを設け、該焦点検出ユニットで該投影レン
ズの焦点状態を検出する際、該縮小レンズの予定結像面
近傍の前方に負の屈折力を有する負レンズ17bを設け
たこと。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は焦点検出手段を有した画
像形成装置に関し、特に投影レンズによりスクリーン面
上に投影される投影像あるいは記録媒体面上に投影され
る投影像の結像状態を検出し、常にピントの合った良好
なる投影像が得られる、例えばマイクロフィルムリーダ
ーやマイクロフィルムリーダープリンタ等の装置に好適
な焦点検出手段を有した画像形成装置に関するものであ
る。
像形成装置に関し、特に投影レンズによりスクリーン面
上に投影される投影像あるいは記録媒体面上に投影され
る投影像の結像状態を検出し、常にピントの合った良好
なる投影像が得られる、例えばマイクロフィルムリーダ
ーやマイクロフィルムリーダープリンタ等の装置に好適
な焦点検出手段を有した画像形成装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】一般のマイクロフィルムリーダープリン
タ等の画像形成装置は縮小記録しているマイクロフィル
ム等の投影画像(画像情報)を投影レンズによりスクリ
ーン面上に拡大投影するリーダ部(観察系)と、該投影
画像を投影レンズにより感光体に投影記録し複写物とし
て出力するプリンタ部(記録系)とを有している。
タ等の画像形成装置は縮小記録しているマイクロフィル
ム等の投影画像(画像情報)を投影レンズによりスクリ
ーン面上に拡大投影するリーダ部(観察系)と、該投影
画像を投影レンズにより感光体に投影記録し複写物とし
て出力するプリンタ部(記録系)とを有している。
【0003】そして多くのマイクロフィルムリーダープ
リンタでは手動で投影レンズを光軸方向に移動させてス
クリーン面上又は感光体面上にピントの合った投影像を
得ている。
リンタでは手動で投影レンズを光軸方向に移動させてス
クリーン面上又は感光体面上にピントの合った投影像を
得ている。
【0004】このような動作をしている為、ピント調整
が面倒であり、最近では焦点検出手段を用いて短時間に
自動的にピント合わせ可能なリーダープリンターが望ま
れている。
が面倒であり、最近では焦点検出手段を用いて短時間に
自動的にピント合わせ可能なリーダープリンターが望ま
れている。
【0005】一般に画像形成装置において投影レンズと
して投影倍率が40〜50倍と高倍率のものを使用した
場合、焦点深度は0.02mm程度と浅くなる。この
為、鮮明な投影像をスクリーン面上もしくは感光ドラム
面上に形成する為には焦点検出手段に高い光学精度が要
求されてくる。
して投影倍率が40〜50倍と高倍率のものを使用した
場合、焦点深度は0.02mm程度と浅くなる。この
為、鮮明な投影像をスクリーン面上もしくは感光ドラム
面上に形成する為には焦点検出手段に高い光学精度が要
求されてくる。
【0006】焦点検出手段を用いた画像形成装置は、例
えば特開昭63−316838号公報や特開昭63−7
0812号公報や本出願人が先に提案した特開平6−5
9183号公報等で種々と提案されている。
えば特開昭63−316838号公報や特開昭63−7
0812号公報や本出願人が先に提案した特開平6−5
9183号公報等で種々と提案されている。
【0007】特開昭63−316838号公報では拡大
像を投影する為のリーダ系光路と焦点検出用の受光素子
に光束を導く為の焦点検出用光路とを設け、この焦点検
出用光路に2次結像レンズを配置して投影レンズによる
投影像を縮小して受光素子に結像させている。そして受
光素子から得られる信号を利用してピント調整を行って
いる。
像を投影する為のリーダ系光路と焦点検出用の受光素子
に光束を導く為の焦点検出用光路とを設け、この焦点検
出用光路に2次結像レンズを配置して投影レンズによる
投影像を縮小して受光素子に結像させている。そして受
光素子から得られる信号を利用してピント調整を行って
いる。
【0008】特開昭63−70812号公報では投影画
像を読取る為にイメージセンサーを設け、該イメージセ
ンサーの複数の領域毎でそれぞれ投影画像に関するコン
トラスト信号を求め、これら各コントラスト信号が最大
となる投影レンズの光軸上の位置をそれぞれの領域に対
する合焦位置として求めている。そして各領域の合焦位
置のうち最も多い合焦位置を含み、かつ互いに接近した
合焦位置の集合を用いて投影レンズの合焦位置を決定す
ることによりピント調整を行っている。
像を読取る為にイメージセンサーを設け、該イメージセ
ンサーの複数の領域毎でそれぞれ投影画像に関するコン
トラスト信号を求め、これら各コントラスト信号が最大
となる投影レンズの光軸上の位置をそれぞれの領域に対
する合焦位置として求めている。そして各領域の合焦位
置のうち最も多い合焦位置を含み、かつ互いに接近した
合焦位置の集合を用いて投影レンズの合焦位置を決定す
ることによりピント調整を行っている。
【0009】特開平6−59183号公報では焦点検出
手段を構成する焦点検出用の結像レンズ(縮小レンズ)
あるいはラインセンサーを含む焦点検出部のいずれか一
方を光軸上移動させて合焦点までの投影レンズの移動量
を求めた後、該投影レンズを光軸上移動させて投影画像
のピント調整を行なっている。
手段を構成する焦点検出用の結像レンズ(縮小レンズ)
あるいはラインセンサーを含む焦点検出部のいずれか一
方を光軸上移動させて合焦点までの投影レンズの移動量
を求めた後、該投影レンズを光軸上移動させて投影画像
のピント調整を行なっている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】これら従来の画像形成
装置においては、焦点検出手段(焦点検出系)をコンパ
クトに構成する為、投影レンズ近傍で光路を分割して投
影画像に基づく光束を縮小光学系(縮小レンズ)を利用
して焦点検出用の受光素子に導いている。
装置においては、焦点検出手段(焦点検出系)をコンパ
クトに構成する為、投影レンズ近傍で光路を分割して投
影画像に基づく光束を縮小光学系(縮小レンズ)を利用
して焦点検出用の受光素子に導いている。
【0011】この為、焦点検出手段では本来焦点検出が
必要な投影レンズに縮小光学系が加わる為に、該縮小光
学系の収差が上乗せされるという問題点があった。
必要な投影レンズに縮小光学系が加わる為に、該縮小光
学系の収差が上乗せされるという問題点があった。
【0012】又、縮小光学系は投影レンズより任意の距
離だけ離して配置することが必要となる為、該縮小光学
系が瞳結像作用も引き起こし、例えば瞳分割方式の焦点
検出手段を採用した画像形成装置の場合には瞳結像条件
を満たしにくくなるという問題点もあった。
離だけ離して配置することが必要となる為、該縮小光学
系が瞳結像作用も引き起こし、例えば瞳分割方式の焦点
検出手段を採用した画像形成装置の場合には瞳結像条件
を満たしにくくなるという問題点もあった。
【0013】更にこのような縮小光学系を用いた焦点検
出手段の場合、例えば測距視野(測距領域)の位置がズ
レると実視野のスクリーン面上の測距可能領域のズレが
拡大されるという問題点もあった。
出手段の場合、例えば測距視野(測距領域)の位置がズ
レると実視野のスクリーン面上の測距可能領域のズレが
拡大されるという問題点もあった。
【0014】本発明の第1の目的は投影レンズによりス
クリーン面上に投影される投影像あるいは記録媒体面上
に投影される投影像の結像状態を焦点検出手段で検出す
る際、焦点検出用の縮小レンズの予定結像面近傍の前方
に負の屈折力を有する負レンズを設けることにより、該
縮小レンズで発生する収差を補正すると共に瞳結像条件
の崩れを解消し、適正なる焦点検出を行なうことができ
る焦点検出手段を有した画像形成装置の提供にある。
クリーン面上に投影される投影像あるいは記録媒体面上
に投影される投影像の結像状態を焦点検出手段で検出す
る際、焦点検出用の縮小レンズの予定結像面近傍の前方
に負の屈折力を有する負レンズを設けることにより、該
縮小レンズで発生する収差を補正すると共に瞳結像条件
の崩れを解消し、適正なる焦点検出を行なうことができ
る焦点検出手段を有した画像形成装置の提供にある。
【0015】本発明の第2の目的は投影レンズによりス
クリーン面上に投影される投影像あるいは記録媒体面上
に投影される投影像の結像状態を焦点検出手段で検出す
る際、焦点検出用の縮小レンズの予定結像面近傍に測距
視野マスクを設け、該測距視野マスクの開口部の大きさ
が焦点検出用の受光手段の受光領域(センサー領域)の
大きさよりも小さくなるように各要素を設定することに
より、該受光手段の取付誤差が多少生じても実視野上で
の測距可能領域の位置を常に一定に維持し、適正なる焦
点検出を行なうことができる焦点検出手段を有した画像
形成装置の提供にある。
クリーン面上に投影される投影像あるいは記録媒体面上
に投影される投影像の結像状態を焦点検出手段で検出す
る際、焦点検出用の縮小レンズの予定結像面近傍に測距
視野マスクを設け、該測距視野マスクの開口部の大きさ
が焦点検出用の受光手段の受光領域(センサー領域)の
大きさよりも小さくなるように各要素を設定することに
より、該受光手段の取付誤差が多少生じても実視野上で
の測距可能領域の位置を常に一定に維持し、適正なる焦
点検出を行なうことができる焦点検出手段を有した画像
形成装置の提供にある。
【0016】
【課題を解決するための手段】本発明の自動焦点検出手
段を有した画像形成装置は、 (1−イ)照明手段で照明した投影画像を投影レンズに
よってスクリーン面あるいは記録媒体面等の投影面上に
投影する際、該投影レンズの射出側に入射光束の一部を
反射させる光束分離手段を設け、該光束分離手段の反射
側に縮小レンズと該投影レンズの投影面上の焦点状態を
検出する為の焦点検出ユニットとを設け、該焦点検出ユ
ニットで該投影レンズの焦点状態を検出する際、該縮小
レンズの予定結像面近傍の前方に負の屈折力を有する負
レンズを設けたことを特徴としている。
段を有した画像形成装置は、 (1−イ)照明手段で照明した投影画像を投影レンズに
よってスクリーン面あるいは記録媒体面等の投影面上に
投影する際、該投影レンズの射出側に入射光束の一部を
反射させる光束分離手段を設け、該光束分離手段の反射
側に縮小レンズと該投影レンズの投影面上の焦点状態を
検出する為の焦点検出ユニットとを設け、該焦点検出ユ
ニットで該投影レンズの焦点状態を検出する際、該縮小
レンズの予定結像面近傍の前方に負の屈折力を有する負
レンズを設けたことを特徴としている。
【0017】(1−ロ)照明手段で照明した投影画像を
投影レンズによってスクリーン面あるいは記録媒体面等
の投影面上に投影する際、該投影レンズの射出側に入射
光束の一部を反射させる光束分離手段を設け、該光束分
離手段の反射側に縮小レンズと該投影レンズの投影面上
の焦点状態を検出する為の焦点検出ユニットとを設け、
該焦点検出ユニット内の受光手段で得られた信号を利用
して、該投影レンズの焦点状態を検出する際、該縮小レ
ンズの予定結像面近傍に測距視野マスクを設け、該測距
視野マスクの開口部の大きさが該受光手段の受光領域の
大きさよりも小さくなるように各要素を設定したことを
特徴としている。
投影レンズによってスクリーン面あるいは記録媒体面等
の投影面上に投影する際、該投影レンズの射出側に入射
光束の一部を反射させる光束分離手段を設け、該光束分
離手段の反射側に縮小レンズと該投影レンズの投影面上
の焦点状態を検出する為の焦点検出ユニットとを設け、
該焦点検出ユニット内の受光手段で得られた信号を利用
して、該投影レンズの焦点状態を検出する際、該縮小レ
ンズの予定結像面近傍に測距視野マスクを設け、該測距
視野マスクの開口部の大きさが該受光手段の受光領域の
大きさよりも小さくなるように各要素を設定したことを
特徴としている。
【0018】
【実施例】図1は本発明の実施例1の光学系の要部概略
図である。図2は図1の一部分の光路を展開したときの
概略図である。
図である。図2は図1の一部分の光路を展開したときの
概略図である。
【0019】図中、1は光源手段であり、例えばハロゲ
ンランプや螢光灯等より成っている。2はコンデンサー
レンズであり、光源手段1からの光束を集光している。
3は断熱ガラス、4はコールドミラーであり、この光学
部材3,4で光源手段1から放射された光束のうち赤外
光成分を除去して投影画像6面上での温度の上昇を抑え
ている。5はフィールドレンズである。尚、本実施例に
おいては符番1,2,3,4,5の各要素で照明手段
(照明光学系)LXを構成している。
ンランプや螢光灯等より成っている。2はコンデンサー
レンズであり、光源手段1からの光束を集光している。
3は断熱ガラス、4はコールドミラーであり、この光学
部材3,4で光源手段1から放射された光束のうち赤外
光成分を除去して投影画像6面上での温度の上昇を抑え
ている。5はフィールドレンズである。尚、本実施例に
おいては符番1,2,3,4,5の各要素で照明手段
(照明光学系)LXを構成している。
【0020】6は透過型の投影画像(画像情報)であ
り、例えばマイクロフィルム等から成っている。7は投
影レンズであり、投影画像6をスクリーン11面上又は
感光ドラム(記録媒体)15面上に拡大投影している。
り、例えばマイクロフィルム等から成っている。7は投
影レンズであり、投影画像6をスクリーン11面上又は
感光ドラム(記録媒体)15面上に拡大投影している。
【0021】投影レンズ7は後述する焦点検出手段10
1で得られる信号(出力値)に基づいて駆動手段26に
より光軸上矢印7bの如く移動制御され、これによりス
クリーン11面上の投影像のピント調整(フォーカシン
グ)を行なっている。
1で得られる信号(出力値)に基づいて駆動手段26に
より光軸上矢印7bの如く移動制御され、これによりス
クリーン11面上の投影像のピント調整(フォーカシン
グ)を行なっている。
【0022】8はローテーションプリズムであり、投影
レンズ7の射出面側に設けており、例えばフィルム平面
内で傾いて配置されたマイクロフィルム像(投影画像)
をスクリーン11面上で、あるいは感光ドラム15面上
で任意の角度に補正する機能を有している。
レンズ7の射出面側に設けており、例えばフィルム平面
内で傾いて配置されたマイクロフィルム像(投影画像)
をスクリーン11面上で、あるいは感光ドラム15面上
で任意の角度に補正する機能を有している。
【0023】16は光束分離手段であり、ハーフミラー
又は全反射ミラーより成っており、ローテーションプリ
ズム8とスクリーン11面との間の該ローテーションプ
リズム8の射出側の光路中に設けており、該ローテーシ
ョンプリズム8からの光束の一部又は全部を分離してい
る。
又は全反射ミラーより成っており、ローテーションプリ
ズム8とスクリーン11面との間の該ローテーションプ
リズム8の射出側の光路中に設けており、該ローテーシ
ョンプリズム8からの光束の一部又は全部を分離してい
る。
【0024】17aは焦点検出用の縮小レンズ(結像レ
ンズ)である。17bは焦点検出用の負の屈折力を有す
る負レンズであり、縮小レンズ17aの予定結像面P近
傍の前方に設けている。本実施例における負レンズ17
bは後述するように一般的に知られているフィールドフ
ラットナーとして像面湾曲を補正する光学的機能を有し
ている。尚、本実施例では縮小レンズ17aと負レンズ
17bとで縮小光学系17を構成している。
ンズ)である。17bは焦点検出用の負の屈折力を有す
る負レンズであり、縮小レンズ17aの予定結像面P近
傍の前方に設けている。本実施例における負レンズ17
bは後述するように一般的に知られているフィールドフ
ラットナーとして像面湾曲を補正する光学的機能を有し
ている。尚、本実施例では縮小レンズ17aと負レンズ
17bとで縮小光学系17を構成している。
【0025】18は焦点検出用の測距視野マスクであ
り、縮小レンズ17aの予定結像面P近傍に設けてお
り、後述する受光手段としてのラインセンサー(受光素
子)21に入射する光量を制限している。
り、縮小レンズ17aの予定結像面P近傍に設けてお
り、後述する受光手段としてのラインセンサー(受光素
子)21に入射する光量を制限している。
【0026】19は焦点検出用の正の屈折力を有するフ
ィールドレンズ(正レンズ)であり、縮小レンズ17a
の予定結像面P近傍の後方に設けている。フィールドレ
ンズ19は縮小光学系17で結像された投影像を後述す
る再結像レンズ20a,20bを介してラインセンサー
21面上へ導光する光学的作用を有している。
ィールドレンズ(正レンズ)であり、縮小レンズ17a
の予定結像面P近傍の後方に設けている。フィールドレ
ンズ19は縮小光学系17で結像された投影像を後述す
る再結像レンズ20a,20bを介してラインセンサー
21面上へ導光する光学的作用を有している。
【0027】20a,20bは各々1対の焦点検出用の
結像レンズ(再結像レンズ)であり、光軸に対して対称
に配置している。21は受光手段としての焦点検出用の
受光素子であり、1対のラインセンサー21a,21b
より成っており、再結像レンズ20a,20bに対応し
て光軸に対して対称に配置している。
結像レンズ(再結像レンズ)であり、光軸に対して対称
に配置している。21は受光手段としての焦点検出用の
受光素子であり、1対のラインセンサー21a,21b
より成っており、再結像レンズ20a,20bに対応し
て光軸に対して対称に配置している。
【0028】尚、本実施例においては符番18,19,
20a,20b,21の各要素で焦点検出ユニット10
0を構成しており、又ハーフミラー16と縮小光学系1
7と焦点検出ユニット100とで焦点検出手段101を
構成している。又本実施例の焦点検出方法は、所謂公知
の像ずれ方式を用いている。
20a,20b,21の各要素で焦点検出ユニット10
0を構成しており、又ハーフミラー16と縮小光学系1
7と焦点検出ユニット100とで焦点検出手段101を
構成している。又本実施例の焦点検出方法は、所謂公知
の像ずれ方式を用いている。
【0029】22は焦点位置検出回路であり、ラインセ
ンサー21a,21bからの出力信号を利用して投影レ
ンズ7のピント状態を検出している。24は移動量演算
回路であり、焦点位置検出回路22からの出力信号と投
影レンズ7の倍率情報が格納されたROM23からのデ
ータ等を利用して投影レンズ7の光軸上の移動量を演算
している。25はモータ駆動回路であり、移動量演算回
路24からの信号に基づいて駆動モータ26を介して投
影レンズ7を光軸上移動させている。
ンサー21a,21bからの出力信号を利用して投影レ
ンズ7のピント状態を検出している。24は移動量演算
回路であり、焦点位置検出回路22からの出力信号と投
影レンズ7の倍率情報が格納されたROM23からのデ
ータ等を利用して投影レンズ7の光軸上の移動量を演算
している。25はモータ駆動回路であり、移動量演算回
路24からの信号に基づいて駆動モータ26を介して投
影レンズ7を光軸上移動させている。
【0030】102は移動可能なプリント用の走査部で
あり、走査用ミラー12と反射ミラー13とを有してお
り、プリント時に光路内に位置するように図中矢印Aの
如く移動しリーダ時には光路外へ退避している。14は
プリント用のスリットであり、感光ドラム15面に露光
される光量を制限している。15は記録媒体としての感
光ドラムである。
あり、走査用ミラー12と反射ミラー13とを有してお
り、プリント時に光路内に位置するように図中矢印Aの
如く移動しリーダ時には光路外へ退避している。14は
プリント用のスリットであり、感光ドラム15面に露光
される光量を制限している。15は記録媒体としての感
光ドラムである。
【0031】9はリーダ用の反射ミラー、10は回動可
能なリーダ用の回動ミラーであり、矢印Bの如くリーダ
時には位置10aに回動し、プリント時には位置10b
に回動している。
能なリーダ用の回動ミラーであり、矢印Bの如くリーダ
時には位置10aに回動し、プリント時には位置10b
に回動している。
【0032】本実施例においては光源手段1からの放射
した光束をコンデンサーレンズ2で集光して断熱ガラス
3を通過させコールドミラー4で反射させた後、フィー
ルドレンズ5を介して投影画像6の有効照明領域を照明
している。そして投影レンズ7を通過した投影画像6に
基づく光束はローテーションプリズム8を通過後、ハー
フミラー16によりスクリーン11面側(及び感光ドラ
ム15面)方向と焦点検出ユニット100方向への2方
向に分離している。
した光束をコンデンサーレンズ2で集光して断熱ガラス
3を通過させコールドミラー4で反射させた後、フィー
ルドレンズ5を介して投影画像6の有効照明領域を照明
している。そして投影レンズ7を通過した投影画像6に
基づく光束はローテーションプリズム8を通過後、ハー
フミラー16によりスクリーン11面側(及び感光ドラ
ム15面)方向と焦点検出ユニット100方向への2方
向に分離している。
【0033】尚、本実施例においては投影レンズ7の入
射瞳位置近傍に光源手段1からの光束が集束(結像)す
るように、即ちケーラー照明するように各要素を設定し
ている。
射瞳位置近傍に光源手段1からの光束が集束(結像)す
るように、即ちケーラー照明するように各要素を設定し
ている。
【0034】そしてスクリーン11面で投影画像6を観
察するリーダ時のときにはハーフミラー16を透過した
光束を反射ミラー9、回動ミラー10を介してスクリー
ン11面上に導光し、その面上に拡大した投影像を形成
している。
察するリーダ時のときにはハーフミラー16を透過した
光束を反射ミラー9、回動ミラー10を介してスクリー
ン11面上に導光し、その面上に拡大した投影像を形成
している。
【0035】又、感光ドラム15面上に投影画像を形成
するプリンター時においてはプリンター用の走査部10
2が光路内に位置するように図中矢印Aの如く移動しハ
ーフミラー16を透過した光束を走査用ミラー12、反
射ミラー13で反射させ感光ドラム15面上に入射させ
ている。そして感光ドラム15面上に拡大した投影像を
形成している。
するプリンター時においてはプリンター用の走査部10
2が光路内に位置するように図中矢印Aの如く移動しハ
ーフミラー16を透過した光束を走査用ミラー12、反
射ミラー13で反射させ感光ドラム15面上に入射させ
ている。そして感光ドラム15面上に拡大した投影像を
形成している。
【0036】このとき走査用ミラー12、反射ミラー1
3を一体に移動させて感光ドラム15面上を副走査方向
に走査し、これにより投影画像6全体の画像情報を感光
ドラム15面上に投影記録している。
3を一体に移動させて感光ドラム15面上を副走査方向
に走査し、これにより投影画像6全体の画像情報を感光
ドラム15面上に投影記録している。
【0037】一方、ハーフミラー16で反射した投影画
像に基づく光束は縮小光学系17によって測距視野マス
ク(予定結像面)18に結像し、該結像した投影像をフ
ィールドレンズ19を通して再結像レンズ20a,20
bによりラインセンサー21a,21b面上に投影して
いる。
像に基づく光束は縮小光学系17によって測距視野マス
ク(予定結像面)18に結像し、該結像した投影像をフ
ィールドレンズ19を通して再結像レンズ20a,20
bによりラインセンサー21a,21b面上に投影して
いる。
【0038】即ち、本実施例では測距視野マスク18近
傍に形成した投影画像を再結像レンズ20a,20bに
よりラインセンサー21a,21b面上に2つの投影画
像として形成している。そしてこのとき2つの投影画像
(光量分布)の間隔を焦点位置検出回路22で求めるこ
とによって投影レンズ7のピント状態を検出している。
傍に形成した投影画像を再結像レンズ20a,20bに
よりラインセンサー21a,21b面上に2つの投影画
像として形成している。そしてこのとき2つの投影画像
(光量分布)の間隔を焦点位置検出回路22で求めるこ
とによって投影レンズ7のピント状態を検出している。
【0039】そして焦点位置検出回路22からの信号と
投影レンズ7の倍率情報等が記憶されているROM23
からのデータ等を用いて、移動量演算回路24により該
投影レンズ7の光軸上の移動量を求めている。そして移
動量演算回路24からの信号に基づいてモータ駆動回路
25により駆動モータ26を介して投影レンズ7を光軸
上矢印7b方向へ移動させている。
投影レンズ7の倍率情報等が記憶されているROM23
からのデータ等を用いて、移動量演算回路24により該
投影レンズ7の光軸上の移動量を求めている。そして移
動量演算回路24からの信号に基づいてモータ駆動回路
25により駆動モータ26を介して投影レンズ7を光軸
上矢印7b方向へ移動させている。
【0040】このように本実施例においては投影レンズ
7の移動量を移動量演算回路24で予め求めておき、投
影レンズ7を光軸上何度か移動させながらピント調整を
行なうのではなく、一度の移動でピント調整が行なえる
ようにしている。これにより観察者に煩わしさを与える
ことなくピント調整を行なうことができる。
7の移動量を移動量演算回路24で予め求めておき、投
影レンズ7を光軸上何度か移動させながらピント調整を
行なうのではなく、一度の移動でピント調整が行なえる
ようにしている。これにより観察者に煩わしさを与える
ことなくピント調整を行なうことができる。
【0041】尚、本実施例においては光束分離手段とし
てのハーフミラー16をピント調整が終了後、光路外へ
位置するように図中矢印Cの如く回動させても良く、こ
れによりスクリーン11面上で照度及び感光ドラム15
面上での露光量が低下しないようにすることができる。
てのハーフミラー16をピント調整が終了後、光路外へ
位置するように図中矢印Cの如く回動させても良く、こ
れによりスクリーン11面上で照度及び感光ドラム15
面上での露光量が低下しないようにすることができる。
【0042】本実施例における焦点検出手段101は図
2に示すように投影レンズ7の瞳(射出瞳)7a,7b
をフィールドレンズ19によって光軸に対称に配置され
た1対の再結像レンズ20a,20bに結像して2つの
等価な投影像を1対のラインセンサー21a,21b面
上に形成している。
2に示すように投影レンズ7の瞳(射出瞳)7a,7b
をフィールドレンズ19によって光軸に対称に配置され
た1対の再結像レンズ20a,20bに結像して2つの
等価な投影像を1対のラインセンサー21a,21b面
上に形成している。
【0043】図中、投影レンズ7の瞳7a,7bが1対
の再結像レンズ20a,20bに結像される。従って瞳
結像関係が成り立っていることが、高精度な焦点検出を
行なうのに必要になっている。
の再結像レンズ20a,20bに結像される。従って瞳
結像関係が成り立っていることが、高精度な焦点検出を
行なうのに必要になっている。
【0044】この焦点検出手段は前述した如くコンパク
トにまとめる為に縮小レンズ17aを用いている。その
為、本来の投影レンズ7に縮小レンズ17aの収差が付
加された投影画像6に対して焦点検出を行なうことにな
る。
トにまとめる為に縮小レンズ17aを用いている。その
為、本来の投影レンズ7に縮小レンズ17aの収差が付
加された投影画像6に対して焦点検出を行なうことにな
る。
【0045】ここで測距視野マスク18の開口部の大き
さが一定のとき、スクリーン11面上の実際の測距視野
(測距領域)を大きく取ろうとすれば縮小レンズ17a
の屈折力は強まり、該縮小レンズ17aの収差が発生し
やすくなる。特に結像位置(焦点位置)が像高により変
化する像面湾曲が問題点となってくる。
さが一定のとき、スクリーン11面上の実際の測距視野
(測距領域)を大きく取ろうとすれば縮小レンズ17a
の屈折力は強まり、該縮小レンズ17aの収差が発生し
やすくなる。特に結像位置(焦点位置)が像高により変
化する像面湾曲が問題点となってくる。
【0046】そこで本実施例では縮小レンズ17aの予
定結像面P近傍の前方にフィールドフラットナーとして
像面湾曲を補正する光学的機能を有する負レンズ17b
を配置することによって、該縮小レンズ17aで発生す
る像面湾曲を補正し、上記の問題点を解決している。
定結像面P近傍の前方にフィールドフラットナーとして
像面湾曲を補正する光学的機能を有する負レンズ17b
を配置することによって、該縮小レンズ17aで発生す
る像面湾曲を補正し、上記の問題点を解決している。
【0047】又、本実施例では投影レンズ7の射出側に
配置されるローテーションプリズム8がある分、縮小レ
ンズ17aは投影レンズ7の射出瞳7a,7bよりある
程度離れた位置に配置されることになる。従って投影レ
ンズ7の射出瞳7a,7bは縮小レンズ17aによって
予定結像面(測距視野マスク)18の後方に結像され、
フィールドレンズ19のみで再結像レンズ20a,20
bの位置に瞳結像させることが難かしくなってくる。
配置されるローテーションプリズム8がある分、縮小レ
ンズ17aは投影レンズ7の射出瞳7a,7bよりある
程度離れた位置に配置されることになる。従って投影レ
ンズ7の射出瞳7a,7bは縮小レンズ17aによって
予定結像面(測距視野マスク)18の後方に結像され、
フィールドレンズ19のみで再結像レンズ20a,20
bの位置に瞳結像させることが難かしくなってくる。
【0048】そこで本実施例では負レンズ17bにより
予定結像面18の後方に結像された射出瞳7a,7b
を、その予定結像面18の前方に虚像として再結像さ
せ、これによりフィールドレンズ19によって1対の再
結像レンズ20a,20bに瞳結像させやすいようにし
ている。
予定結像面18の後方に結像された射出瞳7a,7b
を、その予定結像面18の前方に虚像として再結像さ
せ、これによりフィールドレンズ19によって1対の再
結像レンズ20a,20bに瞳結像させやすいようにし
ている。
【0049】このように本実施例においては上述の如く
縮小レンズ17aの予定結像面P近傍の前方に負の屈折
力を有する負レンズ17bを設けることにより、縮小レ
ンズ17aで発生する収差(像面湾曲)を補正し、かつ
瞳結像条件を適切に制御することにより、適正なる焦点
検出を行なっている。
縮小レンズ17aの予定結像面P近傍の前方に負の屈折
力を有する負レンズ17bを設けることにより、縮小レ
ンズ17aで発生する収差(像面湾曲)を補正し、かつ
瞳結像条件を適切に制御することにより、適正なる焦点
検出を行なっている。
【0050】図3は本発明の実施例2の焦点検出手段の
要部概略図である。同図において図1に示した要素と同
一要素には同符番を付している。
要部概略図である。同図において図1に示した要素と同
一要素には同符番を付している。
【0051】同図において38は焦点検出用の測距視野
マスクであり、縮小レンズ(不図示)の予定結像面近傍
に設けており、該測距視野マスク38の開口部(測距視
野)38aの大きさを1対のラインセンサー21a,2
1bの受光領域(センサー領域又は画像検出エリアとも
いう。)21ac,21bcの大きさよりも小さくなる
ように設定している。
マスクであり、縮小レンズ(不図示)の予定結像面近傍
に設けており、該測距視野マスク38の開口部(測距視
野)38aの大きさを1対のラインセンサー21a,2
1bの受光領域(センサー領域又は画像検出エリアとも
いう。)21ac,21bcの大きさよりも小さくなる
ように設定している。
【0052】本実施例において、例えば1対のラインセ
ンサー21a,21bを1対の再結像レンズ20a,2
0bで逆投影すると測距視野マスク38面で領域38f
の測距視野(測距領域)を有する。本実施例ではこの測
距視野38fより実際の測距視野38aが小さくなるよ
うに設定している。ラインセンサー21面では実際の測
距視野(開口部)38aに対応する1対のラインセンサ
ー21a,21bの受光領域の大きさが同図に示すよう
にセンサー領域21ae,21beとなる。
ンサー21a,21bを1対の再結像レンズ20a,2
0bで逆投影すると測距視野マスク38面で領域38f
の測距視野(測距領域)を有する。本実施例ではこの測
距視野38fより実際の測距視野38aが小さくなるよ
うに設定している。ラインセンサー21面では実際の測
距視野(開口部)38aに対応する1対のラインセンサ
ー21a,21bの受光領域の大きさが同図に示すよう
にセンサー領域21ae,21beとなる。
【0053】受光手段としての1対のラインセンサー2
1a,21bはそれぞれセンサーサイズが1mm程度な
ので、例えばラインセンサーの取付誤差があると測距視
野の位置ズレが生じやすくなり、適切なる焦点検出を行
なうのが難しくなってくる。特に本実施例では焦点検出
手段に縮小光学系を用いているので実際のスクリーン面
上での測距視野の位置ズレは更に増幅されることにな
る。例えばセンサーサイズをスクリーン換算で50倍程
度になるとすれば0.2mmのズレで10mmとなる。
1a,21bはそれぞれセンサーサイズが1mm程度な
ので、例えばラインセンサーの取付誤差があると測距視
野の位置ズレが生じやすくなり、適切なる焦点検出を行
なうのが難しくなってくる。特に本実施例では焦点検出
手段に縮小光学系を用いているので実際のスクリーン面
上での測距視野の位置ズレは更に増幅されることにな
る。例えばセンサーサイズをスクリーン換算で50倍程
度になるとすれば0.2mmのズレで10mmとなる。
【0054】そこで本実施例では上述の如く測距視野マ
スク38の開口部(測距視野)38aの大きさよりライ
ンセンサー21a,21bの受光領域21ac,21b
cの大きさが大きくなるように設定することにより、即
ちラインセンサー21a,21bの受光領域21ac,
21bcの大きさより開口部38aの大きさを小さく設
定することにより、例えばラインセンサーの取付誤差が
多少生じても測距視野の位置は常に変わらないようにし
ている。これにより適切なる焦点検出を行なうことによ
って良好なる投影像を得ている。
スク38の開口部(測距視野)38aの大きさよりライ
ンセンサー21a,21bの受光領域21ac,21b
cの大きさが大きくなるように設定することにより、即
ちラインセンサー21a,21bの受光領域21ac,
21bcの大きさより開口部38aの大きさを小さく設
定することにより、例えばラインセンサーの取付誤差が
多少生じても測距視野の位置は常に変わらないようにし
ている。これにより適切なる焦点検出を行なうことによ
って良好なる投影像を得ている。
【0055】尚、本実施例においては上述の如く測距視
野マスク38の開口部38aの大きさを1対のラインセ
ンサー21a,21bが受光する受光領域21ac,2
1bcの大きさよりも小さくなるように設定したが、こ
れに限定されることはなく、例えば1対の再結像レンズ
20a,20bの結像倍率を任意に変えることによっ
て、測距視野マスク38面近傍に結像された投影像がラ
インセンサーの受光領域(例えば受光領域21ae,2
1be)内に結像するように構成しても良い。
野マスク38の開口部38aの大きさを1対のラインセ
ンサー21a,21bが受光する受光領域21ac,2
1bcの大きさよりも小さくなるように設定したが、こ
れに限定されることはなく、例えば1対の再結像レンズ
20a,20bの結像倍率を任意に変えることによっ
て、測距視野マスク38面近傍に結像された投影像がラ
インセンサーの受光領域(例えば受光領域21ae,2
1be)内に結像するように構成しても良い。
【0056】図4は本発明の実施例1の数値実施例1の
縮小光学系17のレンズ断面図、図5は本発明の数値実
施例1の諸収差図である。数値実施例1においてRiは
物体側より順に第i番目のレンズ面の曲率半径、Diは
物体側より第i番目のレンズ厚及び空気間隔、Niとν
iは各々物体側より順に第i番目のレンズのガラスの屈
折率とアッベ数である。収差図においてdはd線、gは
g線、ΔMはメリディオナル像面、ΔSはサジタル像面
である。
縮小光学系17のレンズ断面図、図5は本発明の数値実
施例1の諸収差図である。数値実施例1においてRiは
物体側より順に第i番目のレンズ面の曲率半径、Diは
物体側より第i番目のレンズ厚及び空気間隔、Niとν
iは各々物体側より順に第i番目のレンズのガラスの屈
折率とアッベ数である。収差図においてdはd線、gは
g線、ΔMはメリディオナル像面、ΔSはサジタル像面
である。
【0057】
【外1】 焦点距離 ・・・ 56.92 縮小レンズの焦点距離 45
主点間隔 40.3 負レンズの焦点距離 -22.45 入射側Fナンバー ・・・・・ 1:120 物体距離(スクリーンまでの距離) ・・・ 1304.6 バックフォーカス ・・・・・ 2.90 結像倍率 ・・・・・・・ 0.044 瞳結像位置(焦点面から) ・・・ -1933.3 尚、数値実施例1において物体距離(投影画像からスク
リーン面までの距離)はプリズムを空気換算し反射ミラ
ーの折り曲げたスペースを考慮した数値である。
主点間隔 40.3 負レンズの焦点距離 -22.45 入射側Fナンバー ・・・・・ 1:120 物体距離(スクリーンまでの距離) ・・・ 1304.6 バックフォーカス ・・・・・ 2.90 結像倍率 ・・・・・・・ 0.044 瞳結像位置(焦点面から) ・・・ -1933.3 尚、数値実施例1において物体距離(投影画像からスク
リーン面までの距離)はプリズムを空気換算し反射ミラ
ーの折り曲げたスペースを考慮した数値である。
【0058】
【発明の効果】本発明によれば前述の如く、 (2−イ)投影レンズによりスクリーン面上に投影され
る投影像あるいは記録媒体面上に投影される投影像の結
像状態を焦点検出手段で検出する際、焦点検出用の縮小
レンズの予定結像面近傍の前方に負の屈折力を有する負
レンズを設けることにより、該縮小レンズで発生する収
差(像面湾曲)を補正すると共に瞳結像条件を適切に制
御し、これにより適正なる焦点検出を行なうことができ
る焦点検出手段を有した画像形成装置を達成することが
できる。
る投影像あるいは記録媒体面上に投影される投影像の結
像状態を焦点検出手段で検出する際、焦点検出用の縮小
レンズの予定結像面近傍の前方に負の屈折力を有する負
レンズを設けることにより、該縮小レンズで発生する収
差(像面湾曲)を補正すると共に瞳結像条件を適切に制
御し、これにより適正なる焦点検出を行なうことができ
る焦点検出手段を有した画像形成装置を達成することが
できる。
【0059】(2−ロ)投影レンズによりスクリーン面
上に投影される投影像あるいは記録媒体面上に投影され
る投影像の結像状態を焦点検出手段で検出する際、焦点
検出用の縮小レンズの予定結像面近傍に測距視野マスク
を設け、該測距視野マスクの開口部の大きさを焦点検出
用の受光手段の受光領域(センサー領域)の大きさより
も小さくなるように各要素を設定することにより、該受
光手段の取付誤差が生じても常に測距視野の位置を一定
に維持し、これにより適正なる焦点検出を行なうことが
できる焦点検出手段を有した画像形成装置を達成するこ
とができる。
上に投影される投影像あるいは記録媒体面上に投影され
る投影像の結像状態を焦点検出手段で検出する際、焦点
検出用の縮小レンズの予定結像面近傍に測距視野マスク
を設け、該測距視野マスクの開口部の大きさを焦点検出
用の受光手段の受光領域(センサー領域)の大きさより
も小さくなるように各要素を設定することにより、該受
光手段の取付誤差が生じても常に測距視野の位置を一定
に維持し、これにより適正なる焦点検出を行なうことが
できる焦点検出手段を有した画像形成装置を達成するこ
とができる。
【図1】 本発明の実施例1の光学系の要部概略図
【図2】 図1の一部分の光路を展開したときの概略図
【図3】 本発明の実施例2の焦点検出手段の要部概略
図
図
【図4】 本発明の数値実施例1の縮小光学系のレンズ
断面図
断面図
【図5】 本発明の数値実施例1の諸収差図
LX 照明手段 1 光源手段 2 コンデンサーレンズ 3 断熱ガラス 4 コールドミラー 5 フィールドレンズ 6 投影画像 7 投影レンズ 8 ローテーションプリズム 16 光束分離手段 17 縮小光学系 17a 縮小レンズ 17b 負レンズ 18,38 測距視野マスク 19 フィールドレンズ 20a,20b 再結像レンズ 21 受光手段 21a,21b 受光素子(ラインセンサー) 9,13 反射ミラー 10 回動ミラー 11 スクリーン 12 走査用ミラー 14 スリット 15 記録媒体(感光ドラム) 23 ROM 22 焦点位置検出回路 24 移動量演算回路 25 モータ駆動回路 26 駆動モータ 100 焦点検出ユニット 101 焦点検出手段 102 走査部
Claims (2)
- 【請求項1】 照明手段で照明した投影画像を投影レン
ズによってスクリーン面あるいは記録媒体面等の投影面
上に投影する際、該投影レンズの射出側に入射光束の一
部を反射させる光束分離手段を設け、該光束分離手段の
反射側に縮小レンズと該投影レンズの投影面上の焦点状
態を検出する為の焦点検出ユニットとを設け、該焦点検
出ユニットで該投影レンズの焦点状態を検出する際、 該縮小レンズの予定結像面近傍の前方に負の屈折力を有
する負レンズを設けたことを特徴とする焦点検出手段を
有した画像形成装置。 - 【請求項2】 照明手段で照明した投影画像を投影レン
ズによってスクリーン面あるいは記録媒体面等の投影面
上に投影する際、該投影レンズの射出側に入射光束の一
部を反射させる光束分離手段を設け、該光束分離手段の
反射側に縮小レンズと該投影レンズの投影面上の焦点状
態を検出する為の焦点検出ユニットとを設け、該焦点検
出ユニット内の受光手段で得られた信号を利用して、該
投影レンズの焦点状態を検出する際、 該縮小レンズの予定結像面近傍に測距視野マスクを設
け、該測距視野マスクの開口部の大きさが該受光手段の
受光領域の大きさよりも小さくなるように各要素を設定
したことを特徴とする焦点検出手段を有した画像形成装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6297869A JPH08136796A (ja) | 1994-11-07 | 1994-11-07 | 焦点検出手段を有した画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6297869A JPH08136796A (ja) | 1994-11-07 | 1994-11-07 | 焦点検出手段を有した画像形成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08136796A true JPH08136796A (ja) | 1996-05-31 |
Family
ID=17852188
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6297869A Pending JPH08136796A (ja) | 1994-11-07 | 1994-11-07 | 焦点検出手段を有した画像形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08136796A (ja) |
-
1994
- 1994-11-07 JP JP6297869A patent/JPH08136796A/ja active Pending
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