JPH06273694A - 画像読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 入射角度による分光特性の変化を少なくし、
画像中心部と画像周辺部における色再現性の均一化を図
り高精度な画像読取りが行なえる画像読取装置を得るこ
と。 【構成】 原稿２面上に載置した原稿を照明手段１によ
り照明し、該原稿を結像光学系６により像担持手段８面
上に結像させて該原稿を記録又は読取る画像読取装置に
おいて、該結像光学系を構成する少なくとも一部のレン
ズ６ｂの材質に光吸収特性を有する着色光学材料を用
い、かつ該着色光学材料を用いたレンズの少なくとも一
方の面に波長選択性を有する多層膜干渉フィルターを施
したこと。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は画像読取装置に関し、特
に結像光学系を構成する一部のレンズの材質に光吸収特
性を有する着色光学材料を用い、かつ該着色光学材料の
少なくとも一方の面（レンズ面）に波長選択性を有する
多層膜干渉フィルターを施すことにより、光束（光線）
の該結像光学系への入射角の差異による分光透過率の変
化を少なくし、所望の分光特性を得ると共に原稿面上の
画像情報を高精度に読取るようにした、例えば複写機や
ファクシミリ等の装置に好適な画像読取装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来より複写機等の画像読取装置におい
ては原稿（画像）面を照明手段によって照明し、該原稿
面からの反射光束を結像光学系（結像レンズ）により感
光体（又はラインセンサ）等の像担持手段面上に結像さ
せ、次いで画像読取りライン（原稿面）を副走査方向に
移動させて、該原稿面上の画像情報を記録又は読取りを
行っている。

【０００３】図１１は従来の画像読取装置の光学系の要
部概略図である。

【０００４】同図においては原稿台ガラス１３上に載置
した原稿（画像）１２を光源１１より照明し、該原稿１
２からの反射光束をスリット部材１４で制限して走査用
の折り返しミラー１５ａ，１５ｂ，１５ｃを介して光路
を折り曲げ、ズームレンズより成る結像光学系１６によ
り光路折り曲げミラー１７ａ，１７ｂ，１７ｃを介して
感光体（感光体ドラム）１８面上に所定の倍率で結像さ
せている。

【０００５】該感光体ドラム１８面上には画像の濃淡に
応じた静電潜像が形成され、公知の電子写真プロセスに
より原稿の画像情報（複写画像）を得ている。

【０００６】このような画像読取装置において、照明手
段として用いられる光源は、例えばハロゲンランプや螢
光灯等が一般に多く使用され、又感光体には有機半導体
（ＯＰＣ）やアモルファスシリコン（Ａ−Ｓｉ）等が多
く使用されている。

【０００７】この光源や感光体は特定の分光エネルギー
や分光感度等の波長依存性を有している為、原稿の画像
情報を読取った場合、特定の色が精度良く再現されない
場合がある。

【０００８】例えば赤の波長に感度を有する感光体ドラ
ムを用いた場合、原稿に赤い色（例えば印鑑の朱色）が
使用されていると赤色の色再現性が悪くなったり、又青
の波長に感度を有する感光体ドラムを用いた場合、原稿
に青い色（例えばセクションペーパーの青色）が使用さ
れていると青色の色再現性が悪くなったりする場合があ
った。

【０００９】そこで従来の画像読取装置においては原稿
面から感光体ドラム面に至る光路中の任意の位置に波長
選択性を有する多層膜干渉フィルターを配置して、例え
ば色再現させたい原稿の色に応じた特定の波長帯域の光
束のみを、該多層膜干渉フィルターにより透過させ整色
することで上記の問題点を解決している。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の画
像読取装置においては、前述の如く多層膜干渉フィルタ
ーを原稿面と感光体ドラム面との間の任意の光路中に配
置している為、以下に示す問題点があった。

【００１１】一般に多層膜干渉フィルターは光束（光
線）の入射角度に応じ、その分光透過率が変化してくる
という問題点がある。

【００１２】例えば図１２に示すように入射角が０°で
多層膜干渉フィルターを透過する光束の分光透過率（実
線ａ）と入射角が２０°で多層膜干渉フィルターを透過
する光束の分光透過率（点線ｂ）とでは、それぞれ特に
長波長域側で分光特性が異なっている。尚、同図におい
て横軸は波長（λ）、縦軸は透過率を示している。

【００１３】同図から明らかなように光束の入射角が大
きくなるに従い、その分光透過率は短波長側へシフトす
る。

【００１４】即ち、結像光学系に入射する光束の画角に
応じて多層膜干渉フィルターの分光透過率が変化してく
る為、複写画像の中心部（軸上近傍に相当）と周辺部
（最大画角に相当）にそれぞれ対応する光束とでは分光
透過率が異なり、色再現性が変化してくるという問題点
がある。

【００１５】又、多層膜干渉フィルターを支持する支持
部材も必要となり、装置全体が複雑化及び高コスト化に
なってくるという問題点もある。

【００１６】本発明は結像光学系を構成する少なくとも
一部のレンズの材質に光吸収特性を有する着色光学材料
を用い、かつ該着色光学材料を用いたレンズの少なくと
も一方の面（レンズ面）に波長選択性を有する多層膜干
渉フィルターを施すことにより、入射角依存性による分
光透過率の変化を少なくし、画像の中心部と周辺部とで
の色再現性の変化を効果的に防止するようにした画像読
取装置の提供を目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明の画像読取装置
は、原稿面上に載置した原稿を照明手段により照明し、
該原稿を結像光学系により像担持手段面上に結像させて
該原稿を記録又は読取る画像読取装置において、該結像
光学系を構成する少なくとも一部のレンズの材質に光吸
収特性を有する着色光学材料を用い、かつ該着色光学材
料を用いたレンズの少なくとも一方の面に波長選択性を
有する多層膜干渉フィルターを施したことを特徴として
いる。

【００１８】

【実施例】図１は本発明を複写機に適用したときの実施
例１の要部概略図、図２は図１に示した結像光学系のレ
ンズ断面図、図３は図２に示した後述する着色光学材料
より成る凸レンズ６ｂのレンズ断面図である。

【００１９】図中１は照明手段であり、例えばハロゲン
ランプや螢光灯等より成っている。２は原稿（画像）で
あり、原稿台ガラス３上に載置している。４はスリット
部材であり、原稿台ガラス３近傍に配置しており、原稿
２からの反射光束を制限して感光体ドラム８面上をスリ
ット状に露光している。５は走査用の反射手段であり、
第１，第２，第３反射ミラー５ａ，５ｂ，５ｃの３つの
反射ミラーより成っており、スリット部材４を通過した
光束を反射させ光路を折り曲げて結像手段としての結像
光学系（結像レンズ）６へ入射させている。

【００２０】結像光学系６は原稿２からの画像情報に基
づく光束を光路折り曲げ手段７を構成する折り曲げミラ
ー７ａ，７ｂ，７ｃを介して像担持手段としての感光体
ドラム８面上に所定の倍率で結像させている。

【００２１】本実施例に係る結像光学系６は絞り６ｅを
挟んで前後に似かよった形状をしたレンズが略対称的に
配置した、所謂対称型レンズより成っている。即ち結像
光学系６は図２に示すように原稿面側から順に凹（負）
レンズ６ａ、凸（正）レンズ６ｂ、凹（負）レンズ６
ｃ、そして凸（正）レンズ６ｄが絞り６ｅを挟んで対称
に配置された８群８枚から構成しており、変倍時には倍
率に応じて図１に示す矢印の如く点線の位置へ移動して
いる。

【００２２】ここで結像光学系６の一部を構成する凸レ
ンズ６ｂの材質は図４に示す分光透過率を有する着色光
学材料より成っており、かつ該着色光学材料を用いた凸
レンズ６ｂの原稿２面側のレンズ面Ｒ３に図５に示す分
光透過率を有する多層膜干渉フィルターを施している。
又凸レンズ６ｂは図３に示す如くメニスカス形状より成
っている。

【００２３】本実施例においては照明手段１から放射し
た光束で照明された原稿２面上の画像（複写画像）をス
リット部材４、そして走査用の第１，第２，第３反射ミ
ラー５ａ，５ｂ，５ｃを介して結像光学系６により折り
返しミラー７ａ，７ｂ，７ｃを介し感光体ドラム８面上
に所定の倍率で結像させている。

【００２４】又、本実施例において等倍時には感光体ド
ラム８が図中矢印Ａ方向に周速度Ｖで回転すると共に光
源１と第１反射ミラー５ａが一体となって速度Ｖで、又
第２，第３反射ミラー５ｂ，５ｃが一体となって速度Ｖ
／２で矢印Ｂ方向に原稿２を走査することにより、原稿
２面から感光体ドラム８面までの光路長を常に一定に保
ったまま、該原稿２をスリット状に等倍結像させてい
る。

【００２５】一方、変倍時には結像光学系６が倍率
（β）に応じて、図中、点線の位置へ移動すると共に光
源１と第１反射ミラー５ａが一体となって速度Ｖ／β
で、又第２，第３反射ミラー５ｂ，５ｃが一体となって
速度Ｖ／２βで原稿２を走査することにより、所定の倍
率の画像（投影像）が感光体ドラム８面上に結像してい
る。

【００２６】該感光体ドラム８面上には原稿２の濃淡に
応じた静電潜像が形成され、公知の電子写真プロセスに
より複写画像を得ている。

【００２７】次に本発明に係る結像光学系６の着色光学
材料を用いた凸レンズ６ｂの光学的作用について説明す
る。

【００２８】本実施例において軸上光束（画像中心部に
相当）は結像光学系６に入射した後、凸レンズ６ｂの原
稿２面側のレンズ面Ｒ３に施した多層膜干渉フィルター
により特定の波長帯域の光束のみが透過し、更に着色光
学材料の吸収作用により特定の波長帯域の光束のみが、
光束が通過する厚さに応じた量だけ吸収されて、該結像
光学系６を射出し、感光体ドラム８面上に該感光体の分
光感度に応じた波長帯域の光束のみが結像している。

【００２９】本実施例の場合、感光体ドラム８には長波
長側に感度を有するアモルファスシリコン（Ａ−Ｓｉ）
を用いた場合の赤色の色再現性の向上を目的とし、長波
長側の光束を遮光するフィルタリングを行っている。

【００３０】一方、軸外光束（画像周辺部に相当）は結
像光学系６に入射した後、以下に示す光学的作用を受け
る。

【００３１】即ち、着色光学材料を用いた凸レンズ６ｂ
は図３に示すようにメニスカス形状である為、該凸レン
ズ６ｂの周辺部のレンズ厚は中心部のレンズ厚に比べて
薄く、これより中心部と周辺部とでの吸収特性（吸収
量）は互いに異なっている。

【００３２】つまり図３に示すように凸レンズ６ｂの周
辺部を通過する光束Ｄは中心部を通過する光束Ｃに比べ
てレンズを通過する光路長が短い為、凸レンズ６ｂによ
る光束の吸収が少なく、その軸上光束Ｃと軸外光束Ｄの
分光透過率は図６に示すようになる。

【００３３】同図において実線ａが凸レンズ６ｂの中心
部を通過する光束Ｃの分光透過率、点線ｂが周辺部を通
過する光束Ｄの分光透過率を示しており、同図から明ら
かなように周辺部にいくに従い、その分光透過率は長波
長側へシフトしている。

【００３４】一方、凸レンズ６ｂのレンズ面Ｒ３に施し
た多層膜干渉フィルターの分光特性は、前記図１２に示
した如く光束の入射角度が大きくなるにつれ、その分光
透過率は短波長側へシフトする。

【００３５】従って、上記に示した相互の光学的作用に
より画像周辺部に相当する位置での光束（軸外光束）Ｄ
は多層膜干渉フィルターにより、長波長側の画像中心部
に相当する位置での光束（軸上光束）Ｃに比べて多く遮
光（カット）されるものの着色光学材料の吸収作用によ
り、該画像中心部の光束Ｃに比べ、その吸収量は少なく
なっている。

【００３６】その結果、結像光学系６から射出する軸上
及び軸外の各光束は入射角度に依存することなく略同一
の分光透過率となっている。

【００３７】即ち、画像（原稿）の中心部と周辺部とで
は略同一の分光特性が得られ、これにより従来問題とな
っていた分光特性の違いから生じる色再現性の変化を効
果的に防止している。

【００３８】このように本実施例においては、前述の如
く多層膜干渉フィルターと着色光学材料との組み合わせ
により、長波長側の光束を遮光して赤色（赤色原稿）の
色再現性を向上させる共に画像中心部と画像周辺部との
赤色の色再現性の均一化を図り高画質の画像を得てい
る。

【００３９】又、本実施例においては多層膜干渉フィル
ターを結像光学系を構成する一部のレンズに施したこと
により、従来の画像読取装置に比べ、該多層膜干渉フィ
ルターを支持する支持部材が簡略化でき、これにより装
置全体の小型化及び低コスト化を図っている。

【００４０】尚、本実施例においては結像光学系６を構
成する一部の凸レンズ６ｂの材質に着色光学材料を用い
たが、それ以外のレンズに着色光学材料を用いても良
く、又多層膜干渉フィルターは１つのレンズ面に限らず
複数のレンズ面に設けても良く、これにより更に色再現
性の均一化を図ることができる。

【００４１】図７は本発明を複写機に適用したときの実
施例２の結像光学系のレンズ断面図である。

【００４２】本実施例では、例えばセクションペーパー
等の青色原稿の色再現性の向上及びその原稿（画像）の
中心部と周辺部における青色の色再現性の均一化を図っ
ている。

【００４３】一般に青色原稿の色再現性を向上させる為
には短波長側の光束を遮光させる必要がある。

【００４４】そこで本実施例では結像光学系７６を原稿
面側から順に凸（正）レンズ７６ａと凹（負）レンズ７
６ｂとが絞り７６ｃを挟んで対称に配置した、所謂セラ
ータイプの４群４枚の対称型レンズより構成している。
そして該凹レンズ７６ｂに図８に示す分光透過率を有す
る着色光学材料を用い、かつ該着色光学材料を用いた凹
レンズ７６ｂの像面側のレンズ面Ｒ４に図９に示す分光
透過率を有する多層膜干渉フィルターを施して短波長側
の光束を遮光している。

【００４５】尚、図９において実線ａは入射角度が０°
で凹レンズ７６ｂを通過する光束の分光透過率、点線ｂ
は入射角度が２０°で凹レンズ７６ｂを通過する光束の
分光透過率を示している。

【００４６】本実施例における着色光学材料より成る凹
レンズ７６ｂの周辺部のレンズ厚は中心部のレンズ厚に
比べて厚い為、周辺部を通過する光束（軸外光束）は中
心部を通過する光束（軸上光束）に比べ、より多く吸収
される。

【００４７】一方、凹レンズ７６ｂの像面側に施した多
層膜干渉フィルターは図９に示した如く入射角が大きく
なるにつれ、その分光透過率は短波長側へシフトする。

【００４８】このことから着色光学材料と多層膜干渉フ
ィルターとの相互の光学的作用により結像光学系７６の
中心部を通過する光束（軸上光束）と周辺部を通過する
光束（軸外光束）との分光特性は略均一となり、これに
より画像中心部と画像周辺部における青色の色再現性の
均一化を図ることができる。

【００４９】図１０は本発明を受光手段としてのＣＣＤ
等の固体撮像素子を用いて原稿（画像）を読取る、例え
ばファクシミリ装置やイメージリーダ等に適用したとき
の実施例３の結像光学系のレンズ断面図である。

【００５０】本実施例では前述の実施例１と同様に多層
膜干渉フィルターと着色光学材料との組み合わせにより
長波長側の光束を遮光して赤色を有する原稿の色再現性
を向上させ、かつ画像の中心部と周辺部とでの赤色の色
再現性の変化を少なくし高画質の画像を得ている。

【００５１】即ち、本実施例では結像光学系１０６を図
１０に示すように原稿面側から順に凸（正）レンズ１０
６ａ、凹（負）レンズ１０６ｂ、そして凸（正）レンズ
１０６ｃより成る、所謂トリプレット型レンズより構成
している。そしてこのうち凸レンズ１０６ａを図４に示
す分光透過率を有する着色光学材料を用い、かつ該着色
光学材料を用いた凸レンズ１０６ａの原稿面側のレンズ
面Ｒ１に図５に示す分光透過率を有する多層膜干渉フィ
ルターを施している。

【００５２】これにより前述の実施例１の光学的作用と
同様に長波長側の光束を遮光して赤色の色再現性を向上
させると共に画像中心部（軸上光束に相当）と画像周辺
部（軸外光束に相当）の赤色の色再現性の変化を無くし
高画質な画像を得ている。

【００５３】

【発明の効果】本発明によれば前述の如く結像光学系を
構成する少なくとも一部のレンズに光吸収特性を有する
着色光学材料を用い、かつその着色光学材料を用いたレ
ンズの少なくとも一方の面（レンズ面）に波長選択性を
有する多層膜干渉フィルターを施すことにより、所望の
分光特性を得ると共に光束（光線）の入射角度の依存性
による分光特性の変化を少なくし、画像中心部と画像周
辺部とでの色再現性の均一化を図り極めて高精度な画像
の読取りができる画像読取装置を達成することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明を複写機に適用したときの実施例１の
要部概略図

【図２】 図１に示した結像光学系のレンズ断面図

【図３】 図２に示した着色光学材料より成る凸レンズ
６ｂの説明図

【図４】 本発明の実施例１の着色光学材料の分光特性
を示す説明図

【図５】 本発明の実施例１の多層膜干渉フィルターの
分光特性を示す説明図

【図６】 本発明の実施例１の着色光学材料の分光特性
を示す説明図

【図７】 本発明の実施例２の結像光学系のレンズ断面
図

【図８】 本発明の実施例２の着色光学材料の分光特性
を示す説明図

【図９】 本発明の実施例２の多層膜干渉フィルターの
分光特性を示す説明図

【図１０】 本発明の実施例３の結像光学系のレンズ断
面図

【図１１】 従来の画像読取装置の要部概略図

【図１２】 多層膜干渉フィルターの分光特性を示す説
明図

【符号の説明】

１ 照明手段 ２ 原稿（画像） ３ 原稿台ガラス ４ スリット部材 ５ 反射手段 ６，７６，１０６ 結像光学系 ７ 光路折り曲げ手段 ８ 像担持手段（感光体ドラム）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原稿面上に載置した原稿を照明手段によ
   り照明し、該原稿を結像光学系により像担持手段面上に
   結像させて該原稿を記録又は読取る画像読取装置におい
   て、該結像光学系を構成する少なくとも一部のレンズの
   材質に光吸収特性を有する着色光学材料を用い、かつ該
   着色光学材料を用いたレンズの少なくとも一方の面に波
   長選択性を有する多層膜干渉フィルターを施したことを
   特徴とする画像読取装置。
2. 【請求項２】 前記着色光学材料と前記多層膜干渉フィ
   ルターの相互の光学的作用により、前記原稿の中心部と
   周辺部における色再現性の均一化を図ったことを特徴と
   する請求項１の画像読取装置。