JPH073557B2 - 画像投影装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、リーダープリンター，電子複写機等の画像投
影装置に関する。すなわち、原稿又は光学系を走査移動
させ原稿の画像を例えば感光体に投影する画像投影装置
において、その画像の濃度を検出するものであり、検出
値に従って光源の輝度等が調節される。

「従来の技術」 このような画像投影装置としては、従来次のようなもの
が一般に用いられている。

すなわち、原稿の画像毎の各種濃淡，濃度分布に応じ
て、適切に光源の輝度等を調節するため、画像の一部
分、縦・横一直線軌跡等での偏った検出ではなく、画像
のできるだけ広範囲各部分からの総合的検出が、従来よ
り試みられている。

そこで、単体としての検出センサを、透過光，反射
光，又は直接光等により投影画像に対応するエリアに多
数配設して、検出していた。更に、特開昭58−100159
号公報や特開昭58−184140号公報に示されたごとく、検
出センサを走査方向と直交する方向等に移動させ、もっ
て画像の斜め方向軌跡での検出を可能にしたりしてい
た。

「発明が解決しようとする問題点」 ところでこのような画像投影装置にあっては、次の問題
点が指摘されていた。

まず従来例のものは、多数のセンサとその各々に付随
する信号処理回路とが必要で、装置の複雑化，コスト
面，信頼性等に問題があった。他方従来例のものは、
検出センサが移動するので、電気配線を引き回し又電気
結線上の不利も増す等、装置の複雑化，信頼性の低下が
指摘され、又検出センサはピント面近傍に置かれること
が多く、その移動は投影画像に対応した長い距離間で行
われるので、専用の大掛かりな移動機構を要し、装置の
大規模化，コストの上昇が問題視されていた。又、装置
の構成から適用対象が限定される難点もあった。

従来例では、以上の点が指摘されていた。

本発明は、このような実情に鑑み上記従来例の問題点を
解決すべくなされたものであって、濃度検出手段を固定
すると共に、原稿画像の走査中にミラーを変位させ、原
稿画像の投影光を走査方向と交差する交差方向に変位移
動させるようにしたことにより、簡素な構成で画像の広
範囲各部分から総合的に濃度が検出できる、画像投影装
置を提案することを目的とする。

「問題点を解決するための手段」 この目的を達成する本発明の技術的手段は、次のとおり
である。

原稿画像を走査して投影するこの画像投影装置は、該原
稿画像を投影するための光源と、所定位置に固定され、
該原稿画像の投影光を受光して画像濃度を検出する濃度
検出手段と、前記光源から発せられた該原稿画像の投影
光を、前記濃度検出手段へと導くことが可能な光学系
と、を備えてなる。前記光学系は、該原稿画像の走査方
向に対して交差する交差方向に向けて、該原稿画像の投
影光を変位移動させるべく、変位自在なミラーを有して
いる。そしてこの画像投影装置では、該原稿画像の走査
中において、前記ミラーを駆動して変位させ、前記交差
方向に該原稿画像の投影光を変位移動させつつ導き、前
記濃度検出手段にて画像濃度を検出する。

「作用」 本発明は、このような手段よりなるので、次のごとく作
用する。

この画像投影装置では、光源からの投影光により、原稿
画像が走査されつつ投影される。

そして事前に行われる濃度検出に際しては、光学系のミ
ラーが、原稿画像の走査中に駆動され例えば揺動等によ
り変位し、原稿画像の投影光を、走査方向に対して交差
する交差方向に向け、例えば振られるように変位移動さ
せる。そして固定された濃度検出手段が、このように交
差方向に向け変位移動しつつ導かれた原稿画像の投影光
を、順次受光して行く。このようにして、濃度検出手段
により画像濃度が検出されるが、その際、原稿画像の投
影光は、走査移動とミラーの変位とにより合成された動
きをするので、相対的に濃度検出手段は、蛇行する等の
検出軌跡を描き、もって画像の広範囲各部分から総合的
に濃度が検出されることになる。しかもこれは、簡素な
構成により容易に実現される。

「実施例」 以下本発明を、図面に示すその実施例に基づいて、詳細
に説明する。

まず第１図，第２図，第３図に例示したリーダープリン
ターの光学系について概説する。第１図は平面図，第２
図は側面図，第３図は正面図である。この光学系は、リ
ーダー光学系１とプリンター光学系２とが、切り換えて
選択使用される方式よりなる。

投影ランプ等光源３の光は、コンデンサーレンズ４にて
集光され、マイクロフィルム等原稿５を下方から照射
し、その画像は投影レンズ６で拡大投影される。

そしてリーダーモードでは、リーダー光学系１により１
点鎖線のごとくリーダー光路７が形成される。すなわ
ち、光はリーダー位置にあるリーダー第１ミラー8,およ
びリーダー第２ミラー９により折り曲げられ、本体前面
のスクリーン10に拡大投影される。この間、プリント第
１ミラー11は右方向に移動し退避位置でスィングされて
折りたたみ姿勢をとり、プリント第３ミラー12も所定姿
勢のまま前方の退避位置まで移動し、それぞれリーダー
光路７外に退避している。

プリントモードでは、プリンター光学系２がその一部を
原稿５に対し走査移動させ、実線のごとくプリンター光
路13が形成され、原稿５の画像は感光体14等受像体に投
影される。すなわち、まずリーダー第１ミラー８は、リ
ーダー位置から略水平姿勢の退避位置までスィングし、
プリンター光路13外に退避する。代わってプリント第１
ミラー11がスィングして起立し所定の前傾姿勢をとり、
退避位置から左方向の走査開始位置に向って、予備走査
移動をする。又これと同期して、プリント第３ミラー12
も、退避位置から後方の走査開始位置に向って、所定の
前傾姿勢で予備走査移動をする。しかる後両者は同期し
て、それぞれの走査開始位置から、右方向および前方の
走査終了位置に向って、走査移動をする。このようにし
て、光はプリント第１ミラー11により横折れされた後、
略垂直でこのような光を後方に折曲する姿勢で、本体内
隅部の定位置にあるプリント第２ミラー15を介し、プリ
ント第３ミラー12により下方に向けられる。それから画
像が、定位置のプリント第４ミラー16により、回転する
感光体14にスリット投影露光され、作像処理され、複写
される。

なおプリント第２ミラー15を始め、プリンター光学系２
を構成する各ミラーは、以上説明したような各々の常時
姿勢をとる。

そして、例えばこのようなプリンター光学系２を構成す
るプリント第１ミラー11,プリント第２ミラー15,プリン
ト第３ミラー12,プリント第４ミラー16のうち少なくと
も１つは、投影画像を走査移動する方向と交差する方向
に移動させることができるよう、プリンター光路13が形
成される前記常時姿勢をとる静止位置から変位可能とさ
れている。この変位は所定速度でなされ、その変位限は
濃度検出手段に対し変動する投影画像幅が見込まれる範
囲内とする。又この変位は、左右，上下，斜め方向への
揺動，直線的移動，曲線的移動，回動およびこれらの多
次元的組み合わせ等、種々の変位態様が考えられる。実
施例では、プリント第２ミラー15が左右方向へ揺動変位
可能となっている。このプリント第２ミラー15は、変位
限たる設定された揺動角θで揺動変位可能とされ、前述
のごとく、プリンター光学系２のうちプリンター光路13
が形成される常時は、定位置で静止しているミラーであ
り、又このプリント第２ミラー15は、濃度検出手段に対
しプリンター光路13上距離的に離れて位置するミラーで
もある。

第４図，第５図には、このプリント第２ミラー15の揺動
機構の一例が示されている。第４図は斜視図、第５図は
平面図である。プリント第２ミラー15は、その中央部を
垂直の回動軸17に枢支されるとともに、保持部材18との
間に介装されたばね19により反時計方向に付勢され、か
つストッパー20に当て込み圧接され、常時姿勢で静止し
ている。係るプリント第２ミラー15のストッパー20側に
は、偏心したカム21が対向して配設されている。カム21
は回転軸22を介し、図示例では専用のパルスモータ等の
カムモータM₁に接続されている。このカム21は、常時は
プリント第２ミラー15とは間隙を有した非接触状態で位
置し（第５図実線位置）、かつカムモータM₁駆動時には
ばね19の付勢力に抗しプリント第２ミラー15に当接して
押動すべく位置し、もってプリント第２ミラー15は揺動
角θで左右方向へ揺動変位される（第５図２点鎖線参
照）。なおカム21の常時の非接触状態の位置設定は、プ
リント第２ミラー15の静止位置決め精度を向上させる利
点がある。又このカム21の非接触状態の位置は、回転軸
22に円板23を組み付け、この円板23に該位置に対応する
切欠24を設け、この切欠24を透過型フォトセンサ等のカ
ムセンサ25で監視することにより、検出される。ところ
でプリント第２ミラー15の揺動回数は、カムモータM₁の
回転速度の調整により適宜選択され、２回程度が代表的
であるが、１回でも、３回以上でも勿論よい。

濃度検出手段すなわち例えばCdS素子等の光電変換素子
を用いてなる検出センサ26は、揺動変位するプリント第
２ミラー15を経た投影画像に、所定平面上で外れない定
位置で対応して受光し、濃度を検出して電気信号に変換
する。この検出センサ26は、感光体26近くすなわちピン
ト面近傍に置かれ、前記カムモータM₁の駆動とともに検
出を行う。検出センサ26は、図示例では単体として１個
設けてなるが、勿論複数設けるようにしてもよく、又検
出時のみ形成された光路内の定位置まで進入すべく可動
としてもよい。なお検出センサ26は、プリント第２ミラ
ー15との関係上、形成されるプリンター光路13の側端部
近傍に位置させておくのがよい。すなわち、濃度検出に
際し、プリント第２ミラー15を常時位置から一方向にの
み揺動変位すればよいことになり、他方は前述のごとく
ストッパー20に当て込み圧接させて常時姿勢で静止さ
せ、もってプリント第２ミラー15の位置決め精度を向上
させることが出来、しかも該側端部から一方向への揺動
変位により、容易に投影画像の全幅にわたる濃度検出が
可能となるからである。

次にこのリーダープリンターの制御の概略構成を、第６
図により説明する。

検出センサ26からの画像濃度の検出信号は、アンプ、A/
D変換器を介し、マイクロコンピュータ27のポート28に
入力される。マイクロコンピュータ27では、この検出値
に基づき演算が行われ、もって光源３に対し、その輝度
を最適に調節する電圧制御信号等が、ポート28,駆動回
路29を介し、出力される。

マイクロコンピュータ27には、更にプリントキー30,カ
ムセンサ25,リーダー第１ミラー８の退避位置を検出す
る退避センサ31,同リーダー位置を検出するリーダーセ
ンサ32,プリント第３ミラー12等の走査開始位置を検出
する開始センサ33,同走査終了位置を検出する終了セン
サ34等からの検出信号が、ポート28を介し入力される
（各センサについて，第６図に加え第２図をも参照）。
そしてマイクロコンピュータ27は、プリント第２ミラー
15のカムモータM₁に対し、カムセンサ25の検出信号その
他に基づき駆動を制御し、リーダー第１ミラー８のスイ
ング用のモータM₂に対し、退避センサ31およびリーダー
センサ32の検出信号に基づき駆動を制御し、プリント第
３ミラー12の移動用モータM₃等に対し、開始センサ33お
よび終了センサ34の検出信号に基づき正転，逆転等を制
御するなどの各制御信号を、ポート28,駆動回路29を介
し出力する。

以上が構成の説明である。

次にこの画像投影装置の作動を、第７図および第８図を
も参照して説明する。第７図は図示リーダープリンター
の基本的制御を示し、第８図はそのプリントモードの制
御を示す。

メインスイッチがオンされ、光源３が点灯されて、スタ
ートすると、ステップでイニシャライズ後、直ちにス
テップのリーダーモードに入る。そしてステップで
プリントキー30がオンされると、ステップのプリント
モードに移り、第８図に示すルーチンで処理され、終了
するとフローはステップのリーダーモードに戻る。

プリントモードでは、まずステップ，，で、リー
ダー第１ミラー８をリーダー位置から退避位置まで退避
させる。

次にステップでモータM₃の逆転がオンされ、プリント
第３ミラー12等が退避位置から走査開始位置に向って、
予備走査移動を開始する。

そしてステップ，，，で、画像濃度が検出され
る。

すなわち、ステップでカムモータM₁がオンされると、
カム21によりプリント第２ミラー15がその常時姿勢から
揺動変位する。これとともにステップで、このように
揺動変位するプリント第２ミラー15を経た投影画像は、
感光体14近くの定位置で対応する検出センサ26により、
順次その一部が受光され、画像濃度が検出されて行く。
そしてステップで、カム21の２回転がカムセンサ25等
により判断される。２回転イエスの場合には、濃度検出
は終了し、ステップでカムモータM₁はオフされ、プリ
ント第２ミラー15は常時位置にて静止する。２回転ノー
の場合には、ステップに戻り更に濃度検出が行われ
る。

さてステップの濃度検出は、次のとおり行われる。

すなわち、投影画像は他のプリンター光学系２の予備走
査移動とプリント第２ミラー15の左右への揺動変位とに
より、合成された動きをする。そこで相対的に、定位置
にある検出センサ26は、画像の全幅にわたり略蛇行状等
の検出軌跡を描くことになる。このようにして、画像の
広範囲各部分からの総合的な濃度検出が実現されるので
ある。例えば第９図は、図示例における検出センサ26の
検出軌跡35を示すものである。すなわち、枠部分36を投
影画像とすると、検出軌跡35はその全幅にわたり、プリ
ント第２ミラー15の２回の揺動に伴い、２回蛇行したこ
とになる。なお図中水平方向の直線部分37は、カム21が
プリント第２ミラー15と非接触状態になっていることに
起因する。

なお、検出センサ26からの画像濃度の検出信号は、マイ
クロコンピュータ27に入力される。マイクロコンピュー
タ27では、読込まれたデータに基づき指示データが演算
され、光源３に対し、原稿５の画像濃度に応じ最適にそ
の輝度を調節する電圧制御信号が出力される。なおここ
では、現像バイアス電圧の制御も考えられる。さてこの
ようにして、光源３の輝度が調節され、画像投影光量が
適切に増減された状態で、後述のステップの作像処理
が行われることになる。

さてフローは、ステップで開始センサがオンすると、
ステップでモータM₃の逆転がオフする。このように、
プリント第１ミラー11,プリント第３ミラー12等の退避
位置から走査開始位置に向けての予備走査移動中に、画
像濃度が検出される。

次にステップで、例えば複写紙の準備，感光体14回り
の準備等の作像，複写条件が整ったと判断されると、ス
テップ，，，で、プリント第１ミラー11および
プリント第３ミラー12による走査移動が行われ、画像は
感光体14にスリット投影露光されて、作像処理され、複
写される。そしてこれは前述のごとく、光源３の輝度が
原稿５の画像濃度に応じ適切に調節された条件下で行わ
れるので、自動的に一定の画像濃度で高品質の作像、複
写が実現される。

しかる後、ステップ，，で、リーダー第１ミラー
８が退避位置からリーダー位置に戻り、フローは前述の
ステップのリーダーモードに復帰する。

さて本画像投影装置は、このように作動するが、これは
プリント第２ミラー15の僅かな揺動変位と、検出センサ
26が定位置に置かれた状態とでなされ、もって簡素な構
成で容易になされるものである。

又図示実施例は、次の利点をも発揮する。

まず、プリンター光学系２を構成するミラーのうち、プ
リンター光路13が形成されるプリントモードにおいて、
走査移動せず定位置に静止されている、プリント第２ミ
ラー15を変位させてなる。従って、変位機構が複雑化せ
ず、この面からも構成が簡素化する。

次に、画像濃度の検出用の走査移動としては、プリンタ
ー光学系２における従来よりの予備走査移動が利用され
る。従って、新たに専用の走査移動を考慮する必要はな
く、この面からも構成が簡素化し、又時間的効率もよ
い。

更に、プリント第２ミラー15は、プリンター光学系２の
うち検出センサ26からはプリンター光路13上距離的に離
れたミラーである。従って、その揺動角θは小さくてよ
いことになる。これは、遠くにある物ほどその物を見込
む視角が小さくてよいことからも、明らかである。これ
を第10図により説明すると、（ａ）図の距離的に近いミ
ラー38と、（ｂ）図の距離的に離れたミラー39とを比較
した場合、すなわち光源等からの距離がａ＞ｂならば、
揺動角はα＞βとなり、結局ミラー39の方がその揺動角
βは小さいことになる。従って、プリント第２ミラー15
によると、その揺動角θすなわち往復変位量が小さくて
すみ、もってその為の機構等も簡略化され、この面から
も構成が簡素化する。

これらに加え図示実施例は、更に次の利点も有してい
る。すなわち、前述した従来の技術の欄で触れた従来例
の画像投影装置にあっては、斜め１本の軌跡での検出
のみとなり、原稿画像からの広範囲・総合的な濃度検出
の面からみて不足し・不十分となるので、移動可能な濃
度の検出センサを、複数個併用したり何度も往復移動さ
せることも、従来行われていた。しかしながら、このよ
うに検出センサを、併用したり投影画像に対応した長い
距離間で何度も往復移動させたりすると、装置が複雑化
する難点、その為の制御が複雑化する難点、高速で往復
移動させることを要するので移動機構の剛性や耐久性上
の難点、等々が生じることになる。

これに対し図示実施例にあっては、１個の検出センサ26
が定位置に置かれたままの状態とされ、プリント第２ミ
ラー15も僅かに揺動変位するだけでよい。そこで図示実
施例は、上述した従来例のように装置が複雑化したり制
御が複雑化することもなく、プリント第２ミラー15等の
制御は簡単容易である。更に図示実施例は、上述した従
来例のように長い距離間を高速で往復移動させることも
要しないので、プリント第２ミラー15の第4,5図に示し
た揺動機構に関し、その剛性や耐久性に特に問題を生じ
ることもない。図示実施例は、このような各利点をも備
えている。

以上が作動等の説明である。

なお、上述の実施例においては、例示されたスリット露
光方式で光学系が予備走査移動するリーダープリンター
のプリント第２ミラー15に用いたものについて説明した
が、本発明に係る画像投影装置はこれに限定されず、次
のように用いることも勿論可能である。

すなわち本装置は、プリント第１ミラー11,プリント第
３ミラー12,プリント第４ミラー16等のプリンター光学
系２の各ミラーを変位させるようにしてもよく、又これ
らに併存して用いてもよく、更にはスリット露光方式以
外の静止露光方式、予備走査移動をせず直接走査移動に
入る方式、光学系がすべて固定され原稿を走査移動する
方式等にも適用可能であり、又電子複写機その他の画像
投影装置に適用することも当然可能である。

「発明の効果」 本発明に係る画像投影装置は、以上説明したごとく、濃
度検出手段を固定すると共に、原稿画像の走査中にミラ
ーを変位させ、原稿画像の投影光を走査方向と交差する
交差方向に変位移動させるようにしたことにより、次の
効果を発揮する。すなわち、その検出軌跡は投影画像の
広範囲各部分にわたり、もって各種の濃淡・濃度分布に
対応した総合的な濃度検出が実現されるに至り、ひいて
は適切に光源の輝度等を調節出来高品質の作像処理への
道が開け、又ミラーの変位は僅かでよく検出手段も定位
置にあるので、その機構，装置，処理回路，制御等も簡
素化され、上述の総合的な濃度検出は簡素な構成により
容易に実現されることになり、信頼性が向上し、コスト
面にも優れ、適用範囲も広く、従来例の画像投影装置に
存した問題点が一挙に一掃される等、その発揮する効果
は、顕著にして大なるものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図，第２図，第３図は、リーダープリンターの光学
系における本発明の画像投影装置の実施例を示し、第１
図はその平面図，第２図はその側面図，第３図はその正
面図である。 第４図，第５図は、揺動機構の１例を示し、第４図はそ
の斜視図，第５図はその平面図である。 第６図，第７図，第８図は、図示リーダープリンターの
制御例を示し、第６図はその電気回路のブロック図、第
７図はその基本的フローチャート、第８図はそのプリン
トモードのフローチャートである。 第９図は、検出センサの検出軌跡を示す、説明図であ
る。第10図は、検出センサとミラーとの距離関係を示す
説明図であり、（ａ）図は近い場合、（ｂ）図は遠い場
合である。 ２……プリンター光学系 ５……原稿 14……感光体 15……プリント第２ミラー 26……検出センサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】原稿画像を走査して投影する画像投影装置
   において、該原稿画像を投影するための光源と、所定位
   置に固定され、該原稿画像の投影光を受光して画像濃度
   を検出する濃度検出手段と、前記光源から発せられた該
   原稿画像の投影光を前記濃度検出手段へと導くことが可
   能な光学系と、を備えてなり、 前記光学系は、該原稿画像の走査方向に対して交差する
   交差方向に向けて、該原稿画像の投影光を変位移動させ
   るべく変位自在なミラーを有し、該原稿画像の走査中に
   おいて、前記ミラーを駆動して変位させ前記交差方向に
   該原稿画像の投影光を変位移動させつつ導き、前記濃度
   検出手段にて画像濃度を検出すること、を特徴とする画
   像投影装置。