JPH0259628A - 測光装置 - 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〕 本発明は、中間調を有するカラー原稿を複写する画像形
成装置、例えば、電子写真カラー複写機、反転カラーペ
ーパーや拡散転写式感光材料等を使用する銀塩写式カラ
ー複写機（光プリンタ）、感熱転写式カラー複写機、イ
ンクジェット・カラープリンタ、レーデ・カラープリン
タ等の画像形成装置における測光装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、測光装置を内蔵する画像形成装置として第９図に
示すものがあり、測光装置として第１０図に示すものが
あった。まず第９図に基づいて画像形成装置の構成を説
明すると、１は画像形成装置のボディの上面に取付けら
れた透明ガラス等より成る透明の原稿台であり、複写の
際に反射原稿や透過原稿２を載せるためにある。３は上
側から原稿を押さえる押え板または透過原稿照明用の光
源である。原稿台１の上部左側には白色の標準板４が設
けられており、反射原稿２を複写する場合に先ずこの標
準板８からの反射光を測定することにより後述する光源
や色フィルタの経時変化や白バランス等を調べたりオフ
セット調整を行うために設けられている。５は原稿台１
の裏面側（装置内）に設けられた光源ユニットであり、
原稿台１を通して原稿に光りを照射するノ１０ゲンラン
プや蛍光ランプなどの光源６、リフレクタ７、原稿２か
らの反射光または透過光を受けて反射させるミラー８を
有し、ユニット全体が原稿台１に対して平行に往復移動
することでスリット照明を行うようになっている。　９
はミラー・ユニットであり、ミラー８より入射される光
りを順次に所定方向へ反射する一対のミラー１０．１１
を具備している。

１２はレンズ・ユニットであり、ミラー・ユニット９及
び光源ユニット５が原稿台１に沿って平行移動すること
によって原稿２を走査する際に、複写倍率に応じてミラ
ー・ユニツ゛ト９の光軸に沿って進退移動する。更に、
レンズ・ユニット１２は前レンズ群１３と後レンズ群１
４との間に、図示するようにイエロー・フィルタＹ１マ
ゼンタ・フィルタＭ及びシアン・フィルタＣが配置され
、且つこれらのフィルタＹ、　Ｍ、　Ｃは光軸と直交す
る方向に移動自在となっており、これらのフィルりの挿
入量によってスリット光の光質を調節して色バランスを
調整する。又、後レンズ群１４の後には互いに反対方向
に移動する一対の絞り板１５゜１６が配置され、露光量
の調節を行う。

レンズ・ユニット１２の後方には光路切り換えミラー１
７が支点を中心として回動自在に設けられ、測光装置１
８が測光を行う場合には図示するように光学像を測光装
置１８側へ反射させる。−方、記録媒体１９への複写を
行う場合には図中の点線にて示すように回動して光りを
反射させることなく直接に記録媒体１９へ照射させる。

尚、記録媒体１９としては銀塩フィルム等が用いられ、
マガジン２０内に巻装された記録媒体１９を撤退ローラ
２１．２２等によって所定の長さづつ繰り出すようにな
っている。

次に、測光装置１８の構造を第１０図に基づいて説明す
る。同図において、２３は光路切換えミラー１７で反射
された光学像を更に反射するミラーであり、その光学像
の進行方向に集光レンズ２４が設けられ、更にその先に
は拡散板２５が配置されている。集光レンズ２４はフレ
ネル・レンズが用いられ、原稿２からの光学像（スリッ
ト光でフレネルレンズ上に結像している）を集光して拡
散板２５に入射させる。拡散板２５は例えば擦りガラス
等からなり、集光されたスリ・ント光を拡散し、拡散さ
れたスリット光は測光装置の受光部２６へ入射する。受
光部２６は夫々特定の光り波長を感じる複数の受光セン
サ２７〜３２を具備し、これらの受光センサ２７〜３２
は赤色から青色までの波長の光りを検出する。

次にかかる画像形成装置の作動を説明する。先ず、記録
媒体１９への複写に先立って測光が行われる。尚、反射
原稿（即ち、透光性を有しない原稿に絵や文字等が描か
れた原稿）を複写する場合を説明すると、原稿台１に載
せられた反射原稿２を光源ユニット５にてプレ・スキャ
ンする。このプレ・スキャン時には光路切換えミラー１
７が第９図に示すように回動して反射原稿２からの反射
光を測光装置１８内へと導く。この反射光はミラー２３
、集光レンズ２４、拡散板２５を介して受光部２６の夫
々の受光センサ２７〜３２に照射され、各波長毎の光エ
ネルギー（光強度）が検出される。受光センサ２７〜３
２の出力は増幅された後、Ａ／Ｄ変換器にてデジタル信
号に変換され、マイクロプロセッサ等による信号処理回
路に供給され、各センサ２７〜３２よりの信号のエネル
ギー分布を検出する事により、原稿に描かれている画像
（文字、絵や写真等）の色相を識別したり、又、全体光
量を検出することで露光量の調整をすべきか否かの識別
を行う。そして、該エネルギー分布に基づいて原稿に描
かれている画像の種類、即ち写真であるのかインクで描
かれたものか等の判別を行ってレンズ・ユニット１２の
フィルタＹ。

Ｍ、　Ｃの位置を調整したり、受光部に応じて絞り板１
５．１６の絞り量を調整したりして最適の複写条件を設
定することでプレ・スキャンの処理を完了し、次に本来
の複写動作を行う。

又、写真のネガ・フィルムやポジ・フィルムあるいは透
光性フィルム等に描かれた透過原稿を複写する場合は、
押え板３を外し、外側から透過原稿２を介して原稿台１
へ光りを入射させる他の光源装置等を装着する。そして
、入射する光学像を光源ユニット５にてプレ・スキャン
する。尚、この時は光源６は消灯しており、透過原稿２
を透過した光りをミラー８で受光し、ミラー・ユニット
９へ反射する。透過原稿の場合も反射原稿のプレ・スキ
ャンと同様に、光路切換えミラー１７が第９図に示すよ
うに回動して反射原稿２からの反射光を測光装置１８内
へと導く。この反射光はミラー２３、集光レンズ２４、
拡散板２５を介して受光部２６の夫々の受光センサ２７
〜３２に照射され、波長毎の光エネルギーが検出される
。受光センサ２７〜３２の出力は増幅された後、Ａ／Ｄ
変換器にてデジタル信号に変換され、マイクロプロセッ
サ等による信号処理回路に供給され、各センサ２７〜３
２よりの信号のエネルギー分布を検出する事により、原
稿に描かれている画像（文字、絵や写真等）の色相を識
別したり、又、全体光中を検出することで露光量の調整
をすべきか否かの識別を行う。そして、該エネルギー分
布に基づいて原稿に描かれている画像の種類、即ち写真
であるのかインクで描かれたものか等の判別を行ってレ
ンズ・ユニット１２のフィルタＹ、　Ｍ、　　Ｃの位置
を調整したり、受光量に応じて絞り板１５．１６の絞り
量を調整したりして最適の複写条件を設定することでプ
レ・スキャンの処理を完了し、次に本来の複写動作を行
う。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記第１０図に示すような構成の測光装置にあっては、
光波長感度の異なる複数の受光センサ２７〜３２を、並
設し、夫々の受光センサから出力される電気信号の振幅
レベルの分布を検出することで被複写原稿の光質を識別
し、白バランス等の制御を行っていたが、これらの受光
センサの位置関係や配列に関する技術的考慮が成されて
いなかった。その結果、例えば、互いに隣接する受光セ
ンサ間で光りの漏洩現象によるアンバランスを招来して
、検出信号中の雑光量があるスペクトルに対し著しく増
加する問題があった。

この漏洩現象を第１１図に基づいて更に説明する。

同図は拡散板２５とそれに対向する受光部に設けられた
受光センサの位置関係を縦断面にて示し、ＰＲ，ＰＢが
半導体光電変換素子であり、夫々の上面に赤色カラー・
フィルタＣＲと青色カラー・フィルタＣＢを設けること
で青色の波長光を検出する受光センサと赤色の波長光を
検出する受光センサとが隣合って設けられているものと
する。更に第９図に示す発光源６にハロゲン・ランプを
使用するものとする。

この条件下で入射してきた光りは拡散板２５で均一化さ
れて赤青夫々の受光センサに人力する。

ここで、ハロゲン・ランプは可視光の範囲では本質的に
短波長よりも長波長のエネルギーが強いので、赤色受光
センサの赤色カラー・フィルタＣＲを通過して半導体光
電変換素子ＰＲに達する光強度の方が、青色受光センサ
の青色カラー・フィルタＣＢを通過して半導体光電変換
素子ＰＢに達する光強度に較べて強くなる。このように
強力に入射した光の一部は漏洩光となって赤色カラー・
フィルタＣＲと半導体光電変換素子ＰＲの境界面ＬＲを
反射しながら隣の青色受光センサの半導体光電変換素子
ＰＢに漏れる現象を引き起こし、該漏洩光が雑光（ノイ
ズ）となって半導体光電変換素子ＰＢの出力信号の信頼
性を低下させる。特に、この雑光の影響は、発光源の最
多スペクトル成分に対する色受光センサと、該発光源の
最少スペクトル成分に対する色受光センサとを互いに隣
接して配置した場合に最悪となる。即ち、第１１図に示
す様に、ハロゲン・ランプを用い且つ赤色受光センサと
青色受光センサを隣接して設けると、青色受光センサは
常に赤色受光センサより漏洩する光りの影響を受けて真
の受光信号（青色）に対する雑光成分が多くなり、これ
に対して、赤色受光センサより出力される信号中の雑光
量は青色受光センサからの漏洩による分に対して真の受
光信号（赤色）が相対的に多いので、相対的に問題が少
ない。このように、発光源が最も多（有するスペクトル
成分に対して高感度の受光センサのカラー・フィルタを
通過する光強度が大きく、そに対して該スペクトル成分
に対して感度が低い受光センサのカラー・フィルタを通
過する光強度が小さいという各センサの本質的な特性に
起因して、該感度の低いセンサの方が相対的にノイズ特
性が悪くなり、測光装置としては非常にアンバランスな
状態になってしまう。

〔課題を解決するための手段〕

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、
被写体に照射する発光源とその被写体からの透過あるい
は反射光を受光センサ群へ導く光学系と、夫々所定の分
光感度を有する複数の受光センサ群を有し、被写体から
の光りの各波長毎の光強度を各受光センサによって検出
する測光装置において、該発光源より光学系を通過し、
同一チップ上（同一面上）に構成された各スペクトルセ
ンサ群によって光スペクトルを検出する際、ある光スペ
クトル強度とそのスペクトルに受光感度を持った受光セ
ンサの感度の乗算値（＝相対出力）カ各スペクトルのセ
ンサ相互において、隣合わせどうしの相対出力差として
最小となる関係に各センサを配列した。

〔作　用〕

このような受光センサの配列を有する測光装置にあって
は、相互に隣接する受光センサが相互に漏洩光による影
響を受けたとしても、夫々の受光センサが発光源より受
ける光り強度とセンサ感度からなる相対出力の差が小さ
いために、相互干渉によるＳ／Ｎ比をほぼ均等に分配で
き、真の受光信号に対する雑光の影響を均等にすること
ができる。

〔実施例〕

以下本発明による測光装置の一実施例を第１図に基づい
て説明する。同図は第１０図に示す受光部２６に対応し
て示し、該受光部とこの実施例との構成上の相違点につ
いて説明するものとし、画像形成装置に組み込んだ場合
の構成は第９図に示すのと同様である。尚、以下に示す
受光センサの配列は被写体を照射する為の発光源として
ハロゲン・ランプを使用した場合である。

第１図において、３３は受光部であり、第１の赤色用セ
ンサ３４、第２の赤色用センサ３５、第２の緑色センサ
３６、第１の緑色用センサ３９、第１の青色用センサ３
７及び第２の青色用センサ３８の順に配列して複数の受
光センサを具備し、これらの受光センサ３４〜３９は赤
色から青色までの波長の光りを検出する。本実施例にお
いては、第１のセンサ群としては第５図に示すようにＢ
２、ｒ２、ｒｌセンサを同一チップに配し、第２のセン
サ群としては、第６図に示すようにｇ＋ｓ　ｂ２、ｂ、
センサを同一チップに配した。第５図、第６図の断面に
示す各フィルタ同志の境界面（フィルタチップの４側面
）、は黒塗りまたは反射面とし、光モレを防ぐ様にした
。又、フィルタ境界面の光はフィルタ人光面またはセン
サ面上でマスキングし、入光を防止し、この２つのセン
サを第７図に示すように、拡散板の集光点に対して各セ
ンサの中央のセンサ面が集光点に対し垂直となる様にし
た。これは、各センサに使用しているスペクトル検出用
の光学多層膜干渉フィルタに入光する光の角度依存性に
よるバンドパス波長の波長シフトの影響によるバンドパ
ス波長シフトとバンドパス半値幅の拡がりの影響を最小
とするためである。従って、第７図に示す様な集光点に
対して、くの字になる様な構成とした。そして第４図に
示すアモルフィスシリコンセンサの分光感度特性と干渉
フィルタの各スペクトルのバンドパス特性より、第２図
に示すように、第１の赤色用センサ３４は曲線ｒ、にて
示す波長範囲の光りを検出し、第２の赤色用センサ３５
は曲線ｒ２にて示す波長範囲の光りを検出し、第２の緑
色用センサ３６は曲線ｇ２にて示す波長範囲の光りを検
出し、第１の緑色用センサ３９は曲線ｇ１にて示す波長
範囲の光りを検出し、第１の青色用センサ３７は曲線ｂ
１にて示す波長範囲の光りを検出し、第２の青色用セン
サ３８は曲線ｂ２にて示す波長範囲の光りを検出するよ
うになっている。尚、Ｂ　ｌ、　Ｂ２１　ＧＩ＋　Ｇ２
＋Ｒ１，Ｒ２は各受光センサのピーク感度における波長
を示す。

そこで第２図と第３図より、第８図の様な相対出力特性
かえられ、このような受光センサ配列にすると、第３図
に示すようなスペクトル分布を有するハロゲン・ランプ
に対して、相互に隣合う受光センサの各出力差が最小に
なり、その結果、相互に漏洩光が生じても、夫々隣合っ
て配列する受光センサが発生する真の信号に対して漏洩
光に起因する雑光の相対的な干渉をバランス良く低くす
ることができ、各色について高精度の検出をおこなうこ
とができる。

尚、この実施例においては、ハロゲン・ランプに関する
受光センサの配列を示したが、他の発光源例えば蛍光灯
等についての同様の手法で配列することで真の信号に対
する相対的な雑光の影響をバランスよくさせることがで
きる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、被写体に照射する
発光源とその被写体からの透過あるいは反射光を受光セ
ンサ群へ導く光学系と、夫々所定の分光感度を有する複
数の受光センサ群を有し、被写体からの光りの各波長毎
の光強度を各受光センサによって検出する測光装置にお
いて、該発光源より光学系を通過し、同一チップ上（同
一面上）に構成された各スペクトルセンサ群によって光
スペクトルを検出する際、ある光スペクトル強度とその
スペクトルに受光感度を持った受光センサの感度の乗算
値（＝相対出力）が各スペクトルのセンサ相互において
、隣合わせどうしの相対出力差として最小となる関係に
各センサを配列したので、隣合う受光センサ間での漏洩
光に起因するノイズを各センサに生じる真の信号に対し
て均等に分割して相対的に減少させることができ、高精
度の測光を可能とする。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による測光装置における受光部の構成を
示す部分斜視図、第２図は第１図に示す各受光センサの
分光感度特性を示す特性曲線図、第３図はハロゲン・ラ
ンプの分光エネルギー特性を示す特性曲線図、第４図は
センサの分光感度特性、第５図は第１のセンサの断面図
、第６図は第２のセンサの断面図、第７図はセンサの配
置図、第８図は総合分光感度特性図、第９図は測光装置
を内蔵する画像形成装置の構成を概略的に示す従来の構
成図、第１０図は第９図中に示す従来の測光装置の構成
を示す部分斜視図、第１１図は従来の測光装置の問題点
を説明するために示す要部断面図である。 受光部 第１の赤色用センサ 第２の赤色用センサ 第１の緑色センサ 第２の緑色用センサ 第１の青色用センサ 第２の青色用センサ 第　　２ 図 ８１　　　Ｂ２ ＧＩ　　　Ｇ２ 日Ｉ　　　Ｒ２ 第 ム ロＩ′ｒ′ニラニアク先エネーしで−）−１第 図 第 図 浪失（ｎｍ） 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被写体に照射する発光源とその被写体からの透過あるい
   は反射光を受光センサ群へ導く光学系と、夫々所定の分
   光感度を有する複数の受光センサ群を有し、被写体から
   の光りの各波長毎の光強度を各受光センサによって検出
   する測光装置において、該発光源より被写体に照射して
   光学系を通過し、同一チップ上の同一面に構成された各
   スペクトルセンサ群によって光スペクトルを検出する際
   、ある光スペクトル強度とそのスペクトルに受光感度を
   持った受光センサの感度との乗算値に相当する相対出力
   が各スペクトルのセンサ相互において、隣合わせどうし
   の相対出力差として最小となる関係に各センサを配列し
   たことを特徴とする測光装置。