JPH0471388B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、原画からの光を光電子増倍管の受光
面に受光する画像走査受光装置に関する。

［従来の技術］ 写真製版用の白黒スキヤナ、カラースキヤナ及
びフアクシミリ等の画像走査記録装置における入
力走査部の従来装置は、第１図のように構成され
ている。

すなわち、回転シリンダ１に装着した原画２を
図示しない光源でスポツト照射し、原画２の透過
光または反射光をピツクアツプレンズ３で集め、
原画２を走査して得た光束Ｓをメイン絞り４に通
過させてから、光電子増倍管５（以下、フオトマ
ルという）に導くように構成されている。

ところで、画像走査記録装置を使用する際、原
画２を走査する線幅（以下、走査線幅という）
は、経済的観点からは、できるかぎり広い（粗
い）方が、短時間で走査できるため望ましいが、
他方、品質面からみると、原画２をできるだけ微
細に走査することが望ましく、特に高い複製倍率
で記録したいときほど、その必要がある。

このように、複製倍率の設定に応じて、最適な
走査線幅で走査する必要があり、メイン絞り４
は、その開口寸法を変えることにより、走査線幅
を調節するためのものである。

したがつて、メイン絞り４は、フオトマル受光
面５′から原画２に対して視界を制限する絞り、
すなわち、視界絞りとして機能するものであり、
ピツクアツプレンズ３による原画２の像が形成さ
れる位置に、このメイン絞り４が設置されてい
る。

しかしながら、その結果、メイン絞り４後方に
フオトマル受光面５′にも、ぼけた状態で像が形
成されるという不都合を生じる。つまり、フオト
マル受光面５′は、感度が一様であるべきもので
あるにもかかわらず、現実には、感度が場所によ
つて異なり、要するに感度分布が均一にならない
からである。

したがつて、走査線が、原画２においてハイラ
イト部とシヤドウ部とが隣接した境界部にまたが
つている場所に、ぼけた状態でフオトマル受光面
５′に形成された像のうち、ハイライト部分の結
像位置が、フオトマル受光面５′にて比較的高感
度な部分であれば、この走査部分は実際よりも明
るく検出され、その反対に比較的低感度な部分で
あれば、実際よりも暗く検出される。

このように、これまでの受光装置では、フオト
マル受光面５′にぼけた状態で像が形成されるた
め、原画２の均一感度部分を走査する際には問題
がなくても、画像の輪郭部等のようにコントラス
トの激しい部分を走査する際には、フオトマル５
の動作が不安定になり、記録画像の再現性が低下
するという不都合が生じた。

そこで、このような不都合を解消する受光装置
として、たとえば第２図のように、フオトマル５
の直前に拡散板６を設置して、光束Ｓを散乱させ
てから、フオトマル受光面５′に導くものが提案
されている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記従来の受光装置では、拡散
板６が光量を著しく低下させるため、原画２を照
明するための光源として、きわめて輝度の高いも
のを必要とする欠点がある。

また、従来の受光装置は、走査線幅を大きくす
るようにメイン絞り４の開口寸法を大きくする
と、光束Ｓがフオトマル受光面５′を照射する面
積（以下、受光域（φG）という）も大きくなり、
その反対に、開口寸法を小さくすると、受光域
φGも小さくなる。

そのため受光域φGがあまり小さくなると、上
述のように、フオトマル受光面５′の感度分布が
均一でないために、振動等によりフオトマル５の
位置が少しずれただけでも、検知結果が変動する
ことになる。また、必要な受光域φGがフオトマ
ル受光面５′をはみ出すほど大きくては、正確に
受光できないという問題がある。

したがつて従来の受光装置では、受光域φGの
大きさが良好な範囲内を逸脱しないように、走査
線幅をあまり広くすることができず、このことが
記録倍率の設定範囲を広くとりたい場合に障害に
なつていた。

そこで、これらの不都合を解決するため、フオ
トマル５１個１個について、個々の受光面にて、
比較的感度分布が均一な部分を選び、その部分で
受光するように、フオトマル５の位置を調整する
ことが検討されている。また、個々の開口寸法の
メイン絞り４ごとに、各々適当な距離だけ光軸か
らずらせるように調整して、各受光域φGの広さ
において、最も受光感度が均一な部分で受光する
ようにすることも検討されている。

しかしながら、これらの調整作業は、通常、試
行錯誤的に行なわれるため、煩雑であり、多大の
時間を必要とする。特に。カラースキヤナのよう
に、複製倍率範囲が広くて、10種以上の開口寸法
のメイン絞り４を選択使用し、原画２を光電走査
した光束を、赤青緑の各色成分信号ごとに別々の
フオトマル５に入射せしめ、各色分解信号を得る
ようにした装置では、かかる調整は、きわめて煩
雑な作業である。

本発明は、上記従来の受光装置における問題点
を解消するためになされたもので、フオトマル受
光面５′にぼけた状態の像が形成されることを防
止し、かつ、走査線幅を変えても受光域φGがほ
とんど変化しないようにして、広範囲な記録倍率
の設定を可能にした画像走査受光装置を提供する
ことを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上述の目的を達成するために、本発明は、原画
からの光を、光電子増倍管の受光面に受光する画
像走査受光装置において、原画の像を形成するピ
ツクアツプレンズと、前記ピツクアツプレンズに
よる原画の像を形成する結像位置に設置されたメ
イン絞りと、前記ピツクアツプレンズと前記光電
子増倍管との間に、前側焦点を前記結像位置にほ
ぼ合致させて設置された光学系と、を備え、前記
光電子増倍管は、前記光学系を通過した光が最も
収束する位置の近傍に、受光面が前記ピツクアツ
プレンズと光学的共役関係になるように設置され
ている。

［作用］ ピツクアツプレンズにより原画の像を形成し、
その結像位置にメイン絞りを設置して、原画にお
ける視野を制限するように視野絞りとして機能さ
せる。そして、上記結像位置に光学系の前側焦点
がほぼ合致するように光学系を設置し、この光学
系によりメイン絞りを通過した光束を平行にし
て、光電子増倍管の受光面に受光させる。また、
光電子増倍管は、光学系を通過した光が最も収束
する位置の近傍に、受光面がピツクアツプレンズ
と光学的共役関係になるように設置されている。

これにより、メイン絞りの開口寸法を変えて走
査線幅を変えても、光電子増倍管の受光面での受
光域は変化せず、また、この受光面にぼけた状態
の像が形成されることもなくなる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を、図面に基づいて説明
する。

第３図は、本発明の画像走査受光装置の一実施
例の構成を示すものである。

この受光装置において、ピツクアツプレンズ３
やメイン絞り４は公知のものを用い、ピツクアツ
プレンズ３により原画２の像が形成される結像位
置にメイン絞り４を設置して、原画２における視
野を制限するように、すなわち、メイン絞り４を
いわゆる視野絞りとして機能させ、メイン絞り４
の機構寸法を変えることによつて、走査線幅を変
えるようにしてある。

メイン絞り４とフオトマル５との間に設置した
光学系１０は、詳しくは後述するように、光束Ｓ
をほぼ平行光にしてフオトマル受光面５′に導き、
かつ、メイン絞り４の開口寸法を変えても、受光
域φSがほとんど変化しないように機能するもの
である。そして、この光学系１０の前側焦点Ｆが
メイン絞り４の位置に、すなわち、原画２の像が
形成される結像位置に合致するように設置してあ
る。

ただし、レンズの収差等の影響のため、ピツク
アツプレンズ３による結像位置と光学系１０の前
側焦点Ｆとを完全に一致させることには無理があ
り、ほぼ合致させればよい。

また、フオトマル５は、公知のものを用い、光
軸上のどの位置に設置するかについては後述す
る。なお、従来の受光装置のように、フオトマル
５を光軸に対して垂直方向に動かして、フオトマ
ル受光面５′におけるできるだけ感度分布が均一
な部分で光束Ｓを受光させるための、調整をする
必要はない。

次に、第４図は、光束Ｓがフオトマル受光面
５′にまで至る光路を示し、本発明の受光装置と
その効果との関連を明らかにする。

第４図において、実線a₁とa₂とが挾む領域は、
メイン絞り４の開口寸法を最大にした場合におけ
る原画２上の走査線側端のあるＡ点からの光束
を示し、実線b₁とb₂とが挾む領域は、Ａ点に対し
て光軸を挾んで対称の位置にある原画２上の走査
線側端のあるＢ点からの光束を示している。

この受光装置は、ピツクアツプレンズ３による
原画２の結像位置にメイン絞り４を設置している
から、光束は、Ａ点の結像する位置A′点を通
つて光学系１０に至り、光束は、Ｂ点の結像す
る位置B′点を通つて光学系１０に至る。

また、ピツクアツプレンズ３による原画２の結
像位置と光学系１０の前側焦点Ｆとを合致させて
あるから、光束は、光学系１０を通過後A′点
と該光学系１０の光軸中心Ｏ点を結ぶ直線と平行
な平行光束Ａ＊となり、光束は、光学系１０を通
過後B′点とＯ点を結ぶ直線と平行な平行光束Ｂ＊
となる。

そして、この平行光束Ａ＊の中心を通る光線ａ＊と
平行光束Ｂ＊の中心を通る光線ｂ＊とは、第５図のよ
うに、平面５′の光軸上の一点Ｇにて交わる。

ところで、ピツクアツプレンズ３とメイン絞り
４との距離（たとえばこの実施例では200mmであ
る）に対し、メイン絞り４の開口寸法は非常に小
さい（最大で数ミリメートル程度である）から、
ピツクアツプレンズ３の位置からは、第４図の
A′点とB′点とはほぼ同一位置とみなすことがで
きる。したがつて、光束のスポツト径φと光
束のスポツト径φとはほぼ等しく、平行光束
Ａ＊のスポツト径φＡ＊と平行光束Ｂ＊のスポツト径φ
Ｂ＊は、ほぼ等しいとみなせる。

以上のことから明らかなように、光束と光束
Ｂ（すなわち光束Ａ＊とＢ＊）は、上記Ｇ点において
光軸と垂直な平面５′を当該Ｇ点を中心にして、
同一スポツト径φＡ＊＝φＢ＊）にて通過する。

このように、この受光装置では、走査線上のど
の位置からの光であつても、これらの光が、Ｇ点
における光軸と垂直な平面５′を照射する領域は
同一となる。なお、かかるＧ点は、実験的には、
光束Ｓが光学系１０を通過した後において最も収
束される位置として求めることができ、フオトマ
ル受光面は、かかる位置に設置される。そして、
このフオトマル受光面は、ピツクアツプレンズ３
と光学的共役関係になる。

このため、上記平面５′にフオトマル受光面を
配置すると、メイン絞り４の開口寸法を変えて走
査線幅を変化させても、受光域φGは、ほとんど
変化しない。

その結果、従来の受光装置のように、走査線幅
を小さくすると受光域φGが小さくなつて、振動
等によりフオトマル５の位置が少しぶれただけ
で、受光感度が変動するということはない。ま
た、走査線幅を大きくすると、必要な受光域φG
がフオトマル受光面５′よりも大きくなる等の不
都合を生じることもなく、走査線幅をかなり広範
囲に変化させても、なんら支障を生じない。

このように本発明の受光装置は、従来の受光装
置よりも、走査線幅を広範囲に変化させることが
可能となるので、記録倍率の設定範囲を広くする
ことができる。

しかも、光束ととが、いずれも光学系１０
を通過した後は、平行光になつていることから理
解できるように、走査線上のどの位置からの光
も、光学系１０を通過した後は平行光となり、ぼ
けた状態の像が結像することはなく、均一に分布
するようにフオトマル受光面５′に到達する。

したがつて、画像の輪郭部のようにコントラス
トの激しい部分を走査しても、従来の受光装置の
ように、走査線内のどの点からの光もフオトマル
受光面５′の特定部分に到達してしまうといつた
ことがなく、フオトマル５の動作が安定し、記録
画像の再現性の向上が期待できる。

さらに、フオトマル５の動作を安定させるた
め、多大な時間を要していたフオトマル５のメイ
ン絞り４に対する設置位置の調整作業といつた煩
雑な作業が不要になる。

また、光学系１０を通過した後における光束Ｓ
のスポツト径はあまり変化しないから、フオトマ
ルを設置する位置は、前記のＧ点から少々ずれて
も支障なく、受光域φGもほとんど変化しない。
したがつて、フオトマル受光面５′を上記Ｇ点と
完全に合致させる必要はなく、Ｇ点もしくはその
付近の位置に設置すればよい。

特に、カラースキヤナのように、ハーフミラー
を用いて光束Ｓを多数のフオトマルに分配するよ
うな装置においては、組立精度が要求されず、各
フオトマルにおける受光域φGに差がなくて好都
合であり、色々バランスの向上が期待できる。

なお、上述の実施例では、１つの光学系１０を
用いた場合を説明したが、複数のレンズで構成し
てもよい。

たとえば、第６図の実施例では、１次レンズ１
１と２次レンズ１２の如き２個の凸レンズで構成
してあり、１次レンズ１１によるメイン絞り４の
結像点に、２次レンズ１２の前側焦点ｆが合致す
るように設置し、両レンズの焦点Ｆはメイン絞り
４の位置にある。このように光学系１０を構成す
ることにより、メイン絞り４からフオトマル５ま
での寸法を小さくできる。

また、使用するフオトマル５の受光面の寸法に
対し、受光域φGが最適な寸法になるよに、第７
図及び第８図の実施例のように、凹レンズを組み
合わせてもよい。

第７図の実施例では、凹レンズ１３によるメイ
ン絞り４の虚像点に、凸レンズ１４の焦点f′が合
致するように設置したものである。第８図の実施
例では、凸レンズ１５によるメイン絞り４の結像
点に、凹レンズ１８の虚焦点f″が合致するように
設置してある。

［発明の効果］ 以上詳述したように、本発明の画像走査受光装
置によれば、ピツクアツプレンズにより原画の像
が形成される結像位置にメイン絞りを設置し、そ
の結像位置に光学系の前側焦点がほぼ合致するよ
うに光学系を設置し、光学系を通過した光が最も
収束する位置に近傍に、受光面がピツクアツプレ
ンズと光学的共役関係になるように、光電子増倍
管を設置してあるので、メイン絞りにより走査線
幅を変えても受光面のおける受光域は変化せず、
感度分布が均一になり、この結果、記録倍率の設
定範囲を広くできるという効果がある。

また、光束は、光学系を通過した後、平行光に
なるので、受光面にぼけた状態の像が形成される
ことを防止できる効果がある。

さらに、受光面における受光感度が均一になる
ため、光電子増倍管やメイン絞りの位置を調整す
る煩雑な作業が不要になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、画像走査受光装置における従来の受
光装置、第２図は、拡散板を使用する構成の従来
の受光装置、第３図は、本発明の画像走査受光装
置の一実施例の構成、第４図と第５図は、それぞ
れ上記実施例における光路、第６図から第８図
は、光学系の他の実施例を示す。 １……回転シリンダ、２……原画、３……ピツ
クアツプレンズ、４……メイン絞り、５……フオ
トマル、５′……フオトマル受光面、１０……光
学系、Ｓ……光束。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 原画からの光を、光電子増倍管の受光面に受
   光する画像走査受光装置において、 原画の像を形成するピツクアツプレンズと、 前記ピツクアツプレンズによる原画の像を形成
   する結像位置に設置されたメイン絞りと、 前記ピツクアツプレンズと前記光電子増倍管と
   の間に、前側焦点を前記結像位置にほぼ合致させ
   て設置された光学系と、を備え、 前記光電子増倍管は、 前記光学系を通過した光が最も収束する位置の
   近傍に、受光面が前記ピツクアツプレンズと光学
   的共役関係になるように設置されたことを特徴と
   する画像走査受光装置。