JPH09274256A - 露光装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 原稿から反射した拡散光及び直接光が感光材
料に照射されない前記照射手段及び前記結像レンズの少
なくとも一方の位置決めの自由度を向上させ、かつゴー
スト像が発生しないように入射角を出来るだけ小さくす
ることにより照射領域を狭めて結像レンズで受光する光
量を増大させる。 【解決手段】光源から照射された原稿４２の被照射範囲
内の光源の仮想発光点Ｐ_E に最も近い点Ｐ₁ で反射した
直接光の原稿面４２Ａに対する最大角θ_x （＝π／２−
（θ _i −θ_S ）＋ψ_W ）が、点Ｐ₁ で拡散しかつロッド
レンズアレイ５４の光が入射する原稿面４２Ａ側の面の
仮想発光点Ｐ_E に最も遠い点Ｐ₂ に入射する拡散光の原
稿面４２Ａに対する角度θ_y より小さくなのように、光
源及び結像レンズの少なくとも一方を配置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、露光装置に係り、
より詳しくは、光を原稿に照射すると共に原稿から反射
した光を感光材料に結像させることにより、感光材料を
露光する露光装置に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来よ
り、露光装置では、原稿に光（Ｒ，Ｇ，Ｂの各色光）を
ほぼ斜め４５度に入射させ、原稿から反射した拡散光を
結像レンズにより感光材料に結像させて、感光材料を露
光する。これにより、原稿で拡散した拡散光と原稿で反
射した直接光とが混在して感光材料を露光して、感光材
料にゴースト像が生ずることを防止している。

【０００３】しかしながら、上記ゴースト像の発生を防
止するためには上記入射光の原稿への入射角が４５度に
限定されるわけでなく、該入射角が４５度以下であって
もゴースト像の発生しない場合がある。また、ゴースト
像の発生を防止するためには、直接光が入射する位置か
ら結像レンズを、原稿から遠ざけるようにしてもよい。
よって、上記ゴースト像の発生を防止するためには上記
直接光の原稿への入射角は一義的に定まるものでない。

【０００４】また、原稿への入射角が大きいと、上記ゴ
ースト像の発生を防止することができるが、照明領域が
広がるため、結像レンズにより感光材料に結像される光
の量が、該入射角が小さい場合と比較して、少なくな
る。

【０００５】よって、感光材料に結像される光の量を多
くするためには、原稿への入射角を小さくすればよい
が、入射角を小さくし過ぎると今度は、ゴースト像が発
生する。

【０００６】本発明は、上記事実に鑑み成されたもの
で、原稿から反射した直接光が感光材料に照射されない
照射手段及び結像レンズの少なくとも一方の位置決めの
自由度を向上させ、かつゴースト像が発生しないように
入射角を出来るだけ小さくすることにより照射領域を狭
めて結像レンズで受光する光量を増大させることの出来
る露光装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的達成のため請求
項１記載の発明は、原稿に斜め方向から光を照射する照
射手段と、前記原稿から反射した光を感光材料に結像さ
せる結像レンズと、を備えた露光装置であって、前記照
射手段により照射された原稿の被照射領域内の前記照射
手段に最も近い第１の点から反射した直接光の前記原稿
面に対する最大角が、前記結像レンズの光が入射する前
記原稿側の面内の前記照射手段から最も遠い第２の点と
前記第１の点とを結ぶ直線と前記原稿面との成す角より
小さくなると共に、前記被照射領域内の前記照射手段に
最も遠い第３の点から反射した直接光の前記原稿面に対
する最大角が、前記第２の点と前記第３の点とを結ぶ直
線と前記原稿面との成す角より小さくなるように、前記
照射手段及び前記結像レンズの少なくとも一方を配置し
ている。

【０００８】請求項２記載の発明は、原稿に斜め方向か
ら発散光を照射する照射手段と、前記原稿から反射した
光を感光材料に結像させる結像レンズと、を備えた露光
装置であって、前記発散光の発散角の半角をθ_S 、前記
発散光の光軸上の光の前記原稿への入射角をθ_i 、前記
発散光が照射された原稿の被照射領域内の前記照射手段
に最も近い点から反射した直接光の拡散角の半角を
ψ_W 、及び前記被照射領域内の前記照射手段に最も近い
点と前記結像レンズの光が入射する前記原稿側の面内の
前記照射手段から最も遠い点とを結ぶ直線の前記結像レ
ンズの光軸との成す角をφ_L とし、次式を満たすよう
に、前記照射手段及び前記結像レンズの少なくとも一方
を配置している。

【０００９】

【数６】θ_i −θ_S −ψ_W ＞φ_L 請求項３記載の発明は、原稿に斜め方向から収束光を照
射する照射手段と、前記原稿から反射した光を感光材料
に結像させる結像レンズと、を備えた露光装置であっ
て、前記収束光が照射された原稿の被照射領域の前記照
射手段及び前記結像レンズの光軸を含む面で切られた幅
が前記結像レンズの光が入射する前記原稿側の面の幅よ
り小さく、かつ、前記収束光の収束角の半角をθ_S 、前
記収束光の光軸上の光の前記原稿への入射角をθ_i 、前
記被照射領域内の前記照射手段に最も近い点及び最も遠
い点から反射した各々の直接光の拡散角の半角をψ_W 、
及び前記被照射領域内の前記照射手段に最も近い点及び
最も遠い点と前記結像レンズの光が入射する前記原稿側
の面内の前記照射手段から最も遠い点とを結ぶ各々の直
線の前記結像レンズの光軸との成す角をそれぞれφ_LR、
φ_LLとし、次の２式を満たすように、前記照射手段及び
前記結像レンズの少なくとも一方を配置している。

【００１０】

【数７】θ_i ＋θ_S −ψ_W ＞φ_LR

【００１１】

【数８】θ_i −θ_S −ψ_W ＞φ_LL 請求項４記載の発明は、原稿に斜め方向から収束光を照
射する照射手段と、前記原稿から反射した光を感光材料
に結像させる結像レンズと、を備えた露光装置であっ
て、前記収束光が照射された原稿の被照射領域の前記照
射手段及び前記結像レンズの光軸を含む面で切られた幅
が前記結像レンズの光が入射する前記原稿側の面の幅以
上で、かつ、前記収束光の収束角の半角をθ_S 、前記収
束光の光軸上の光の前記原稿への入射角をθ_i 、前記被
照射領域内の前記照射手段に最も近い点及び最も遠い点
から反射した各々の直接光の拡散角の半角をψ_W 、及び
前記被照射領域内の前記照射手段に最も近い点及び最も
遠い点と前記結像レンズの光が入射する前記原稿側の面
内の前記照射手段から最も遠い点とを結ぶ各々の直線の
前記結像レンズの光軸との成す角をそれぞれφ_LR、φ_LL
とし、次の２式を満たすように、前記照射手段及び前記
結像レンズの少なくとも一方を配置している。

【００１２】

【数９】θ_i ＋θ_S −ψ_W ＞φ_LR

【００１３】

【数１０】θ_i −θ_S −ψ_W ＞−φ_LL 請求項１記載の発明に係る照射手段は、原稿に斜め方向
から光を照射し、結像レンズは、原稿から反射した光を
感光材料に結像させる。なお、照射手段は、原稿に斜め
方向から発散光を照射してもよく、原稿に斜め方向から
収束光を照射してもよい。

【００１４】このように原稿に光を照射しているので、
原稿から直接光が反射すると共に拡散光が拡散される。
直接光は、照射手段により照射された光の入射角に対応
する反射角を中心に所定の拡散角で拡散される。また、
拡散光は、原稿面に対し垂直を成す軸を中心にある広が
りをもって拡散される。

【００１５】ここで、照射手段により原稿に斜め方向か
ら発散光が照射された場合には、前述したように直接光
は所定の拡散角で拡散されるので、照射手段により照射
された原稿の被照射領域内の照射手段に最も近い第１の
点から反射しかつ原稿面に対して最大角を成す直接光が
最も結像レンズに入射し易い。この最大角が、第１の点
と結像レンズの光が入射する原稿側の面内の照射手段か
ら最も遠い第２の点とを結ぶ直線と原稿面との成す角以
上であれば、直接光が結像レンズに入射する。このよう
に直接光が結像レンズに入射すると、直接光が拡散光と
共に結像レンズにより感光材料に結像され、ゴースト像
の発生の原因となる。

【００１６】よって、前述した最大角が第１の点と第２
の点とを結ぶ直線と原稿面との成す角より小さければ、
直接光が結像レンズに入射することはない。即ち、原稿
の被照射領域で反射した直接光は結像レンズに入射する
ことはない。なお、前述した被照射領域内の照射手段に
最も遠い第３の点から反射した直接光の反射角は第１の
点から反射した直接光の反射角より大きいので、第１の
点から反射した直接光が結像レンズに入射しないように
すれば、第３の点から反射した直接光も結像レンズに入
射することはない。

【００１７】一方、照射手段により原稿に斜め方向から
収束光が照射された場合には、原稿の被照射領域で反射
した直接光も収束する。よって、原稿の被照射領域で反
射した直接光の進む領域に結像レンズの光が入射する原
稿側の面が位置すると、直接光が結像レンズに入射して
ゴースト像の発生の原因となる。

【００１８】ここで、原稿の被照射領域で反射した直接
光の進む領域は、第１の点及び第３の点で反射した直接
光の原稿面に対する各々の角で定まり、前述したように
直接光は所定の拡散角で拡散されることを考慮すると、
第１の点及び第３の点で反射しかつ原稿面に対する最大
角で進む直接光が結像レンズに最も入射し易い。

【００１９】よって、第１の点から反射した直接光の原
稿面に対する最大角が、前述した第２の点と第１の点と
を結ぶ直線と原稿面との成す角以上の場合や、第３の点
から反射した直接光の原稿面に対する最大角が、第２の
点と第３の点とを結ぶ直線と原稿面との成す角以上の場
合には、直接光が結像レンズに入射し、ゴースト像の発
生の原因となる。

【００２０】以上より、本発明では、第１の点から反射
した直接光の原稿面に対する最大角が、第２の点と第１
の点とを結ぶ直線と原稿面との成す角より小さくなると
共に、第３の点から反射した直接光の原稿面に対する最
大角が、第２の点と第３の点とを結ぶ直線と原稿面との
成す角より小さくなるように、照射手段及び結像レンズ
の少なくとも一方を配置するようにしている。

【００２１】このように照射手段及び結像レンズの少な
くとも一方を配置するようにすれば、直接光が結像レン
ズに入射せず、ゴースト像の発生を防止することができ
るので、照射手段及び結像レンズの少なくとも一方の位
置決めの自由度が向上すると共に、ゴースト像の発生し
ない範囲で入射角を小さくすれば照明領域を狭くするこ
とにより、結像レンズの受光量を増大させることができ
る。

【００２２】ここで、以上説明した原理を、請求項２記
載の発明のように原稿に斜め方向から発散光を照射する
と共に原稿から反射した光を感光材料に結像させる露光
装置を例にとり更に説明する。

【００２３】即ち、例えば、図４に示すように、原稿４
２（照射手段側の原稿面は４２Ａの符号がふられてい
る）に斜め方向から照射する発散光の発散角の半角をθ
_S 、発散光の光軸に沿って進む光Ｃ₀ の原稿４２への入
射角をθ_i とする。

【００２４】ここで、発散光が照射されかつ照射手段に
最も近い原稿面４２Ａの点Ｐ₁ （以下、第１の点Ｐ₁ と
いう）では、直接光が反射すると共に拡散光が拡散され
る。第１の点Ｐ₁ 及び照射手段の光軸を含みかつ原稿面
４２Ａと垂直な平面の上記直接光及び拡散光の光量分布
は、図５に示すようになる。直接光の光量分布は実線
（Ｋ₁ ）で示され、拡散光の光量分布は点線（Ｋ₂ ）で
示されている。この図５に示すように、直接光は、所定
の拡散角（半角をψ_W ）で拡散する。

【００２５】図６に示すように、第１の点Ｐ₁ における
直接光の入射角に対する反射角は、θ_i −θ_S となり、
直接光の拡散角の半角がψ_W であることから、第１の点
Ｐ₁における直接光の原稿面４２Ａに対する最大角θ_x
は（１）式から得られる。

【００２６】

【数１１】

【００２７】この最大角θ_X に対応する直接光が結像レ
ンズ５４に最も入射し易い。第１の点Ｐ₁ と、結像レン
ズ５４の光が入射する原稿面４２Ａの照射手段から最も
遠い点Ｐ₂ （以下、第２の点Ｐ₂ という）とを結ぶ直線
の結像レンズ５４の光軸Ｃ₅₄との成す角をφ_L とする
と、第１の点Ｐ₁ で拡散しかつ第２の点Ｐ₂ に入射する
拡散光の原稿面４２Ａに対する角度θ_y は、（π／２）
−φ_L で表せられる。

【００２８】ここで、最大角θ_X が角度θ_y 以上であれ
ば、直接光が結像レンズ５４に入射する。従って、直接
光が結像レンズ５４に入射しないためには、最大角θ_X
が角度θ_y より小さい必要があり、次の（２）式を満足
する必要がある。

【００２９】

【数１２】

【００３０】（２）式は、（３）式に変形することがで
きる。

【００３１】

【数１３】θ_i −θ_S −ψ_W ＞φ_L ・・・（３） このように、請求項２記載の発明では、（３）式を満た
すように照射手段及び結像レンズ５４の少なくとも一方
を配置しているので、原稿４２面に対して最大角θ_X を
成す直接光は結像レンズ５４に入射することはない。即
ち、原稿４２の被照射領域で反射した直接光は結像レン
ズ５４に入射することはない。なお、前述したように照
射手段により原稿に斜め方向から発散光が照射されてお
り、被照射領域内の照射手段に最も遠い点Ｐ₃ （以下、
第３の点Ｐ₃ という）から反射した直接光の反射角は第
１の点Ｐ₁ から反射した直接光の反射角より大きく、第
１の点Ｐ₁ で反射した直接光が結像レンズ５４に入射し
ないようにすれば、第３の点Ｐ₃ から反射した直接光も
結像レンズに入射しない。

【００３２】ここで、角φ_L を説明する。結像レンズ５
４と原稿４２との距離をＬとする。また、第１の点Ｐ₁
及び第３の点Ｐ₃ を含みかつ原稿面４２Ａと垂直な平面
内でかつ第２の点Ｐ₂ から距離Ｌ離れた点Ｐ₄ と、第２
の点Ｐ₂ と、の距離をＴとすると、角φ_L は、（４）式
から得られる。

【００３３】

【数１４】φ_L ＝ｔａｎ^-1（Ｔ／Ｌ）・・・（４） 更に、照射手段からの発散光の光軸と結像レンズの光軸
とが一致する場合において、結像レンズ５４の光が入射
する原稿面４２Ａ側の面の幅（以下、有効幅という）を
Ｒ、該発散光の光軸上の光Ｃ₀ の原稿４２への入射点Ｐ
₀ 及び第１の点Ｐ₁ 間距離をＷとすると、距離Ｔは、
（５）式から得られる。

【００３４】

【数１５】Ｔ＝Ｒ／２＋Ｗ・・・（５） また、入射点Ｐ₀ と照射手段の仮想発光点Ｐ_E との距離
をｈとし、仮想発光点Ｐ_E に対応する原稿面４２Ａ上の
点をＰ₅ とすると、距離Ｗは、（６）式から得られる。

【００３５】

【数１６】 Ｗ＝（点Ｐ₀ 及び点Ｐ₅ 間距離）−（点Ｐ₁ 及び点Ｐ₅ 間距離） ＝ｈ・ｓｉｎθ_i −ｈ・ｃｏｓθ_i ・ｔａｎ（θ_i −θ_S ） ＝ｈ・（ｓｉｎθ_i −ｃｏｓθ_i ・ｔａｎ（θ_i −θ_S ））・・・（６） このように、距離Ｗ、距離ｈ、距離Ｌ、距離Ｔ、有効幅
Ｒ、発散光の発散角の半角θ_S 、入射角θ_i 、直接光の
拡散角の半角ψ_W 、及び角φ_L を用い、（３）式を満た
すように照射手段及び結像レンズの少なくとも一方を位
置決めすれば、直接光が結像レンズに入射せず、よっ
て、照射手段及び結像レンズの少なくとも一方の位置決
めの自由度が向上すると共に、ゴースト像の発生しない
範囲で入射角を小さくすれば照明領域を狭くすることに
より、結像レンズの受光量を増大させることができる。

【００３６】なお、図４〜図６は、結像レンズ５４の有
効幅Ｒが、照射手段により照射された原稿４２の被照射
領域の、照射手段及び結像レンズ５４の光軸を含む面で
切られた幅Ｗ₀ より長い場合を例に取り説明したが、図
７に示すように、有効幅Ｒが幅Ｗ₀ 以上の場合も同様で
ある。

【００３７】次に、原稿に斜め方向から収束光を照射す
ると共に原稿から反射した光を感光材料に結像させる露
光装置を例にとり説明する。

【００３８】まず、図８及び図９を参照して、請求項３
記載の発明のように、原稿の被照射領域の幅Ｗ₀ が結像
レンズ５４の有効幅Ｒより小さい場合を説明する。

【００３９】照射手段から収束光が照射されるので、収
束光は仮想収束点Ｐ_E ′に収束する。収束光の収束角の
半角をθ_S 、収束光の光軸に沿って進む光Ｃ₀ の原稿４
２への入射角をθ_i とする。

【００４０】ここで、第１の点Ｐ₁ 及び第３の点Ｐ₃ の
直接光の拡散角の半角を各々ψ_W とする。

【００４１】また、第１の点Ｐ₁ における直接光の入射
角に対する反射角は、θ_i ＋θ_S となり、直接光の拡散
角の半角がψ_W であることから、第１の点Ｐ₁ における
直接光の原稿面４２Ａに対する最大角θ_xRは（７）式か
ら得られる。

【００４２】

【数１７】

【００４３】また、第３の点Ｐ₃ における直接光の入射
角に対する反射角は、θ_i −θ_S となり、直接光の拡散
角の半角がψ_W であることから、第３の点Ｐ₃ における
直接光の原稿面４２Ａに対する最大角θ_xLは（８）式か
ら得られる。

【００４４】

【数１８】

【００４５】第１の点Ｐ₁ 及び第３の点Ｐ₃ と第２の点
Ｐ₂ とを結ぶ直線の結像レンズの光軸Ｃ₅₄との成す角を
それぞれφ_LR、φ_LLとすると、第１の点Ｐ₁ で拡散しか
つ第２の点Ｐ₂ に入射する拡散光の原稿面４２Ａに対す
る角度θ_yRは、（π／２）−φ_LRで表せられ、第３の点
Ｐ₃ で拡散しかつ第２の点Ｐ₂ に入射する拡散光の原稿
面４２Ａに対する角度θ_yLは、（π／２）−φ_LLで表せ
られる。

【００４６】よって、最大角θ_xRが角度θ_yR以上の場合
や、最大角θ_xLが角度θ_yL以上の場合では、直接光が結
像レンズ５４に入射する。従って、直接光が結像レンズ
５４に入射しないためには、最大角θ_xRが角度θ_yRより
小さくかつ最大角θ_xLが角度θ_yLより小さい必要があ
り、次の（９）式及び（１０）式を満足する必要があ
る。

【００４７】

【数１９】

【００４８】

【数２０】

【００４９】（９）式、（１０）式、は、それぞれ（１
１）式、（１２）式に変形することができる。

【００５０】

【数２１】θ_i ＋θ_S −ψ_W ＞φ_LR・・・（１１）

【００５１】

【数２２】θ_i −θ_S −ψ_W ＞φ_LL・・・（１２） このように、請求項３記載の発明では、（１１）式、及
び（１２）式を満たすように照射手段及び結像レンズ５
４の少なくとも一方を配置しているので、原稿４２面に
対して最大角θ_XR、θ_XLを成す直接光は結像レンズ５４
に入射することがない。よって、原稿の被照射領域で反
射した直接光は結像レンズ５４に入射することはない。

【００５２】ここで、角φ_LR、φ_LLを説明する。第１の
点Ｐ₁ 及び第３の点Ｐ₃ を含みかつ原稿面４２Ａと垂直
な平面内でかつ第１の点Ｐ₁ 及び第３の点Ｐ₃ から距離
Ｌ離れた点をそれぞれ点Ｐ_4R、点Ｐ_4Lとし、第２の点Ｐ
₂ と点Ｐ_4R及び点Ｐ_4Lとの距離をそれぞれ、Ｔ_R 、Ｔ_L
とすると、角φ_LR、φ_LLは、（１３）式、（１４）式か
ら得られる。

【００５３】

【数２３】φ_LR＝ｔａｎ^-1（Ｔ_R ／Ｌ）・・・（１３）

【００５４】

【数２４】φ_LL＝ｔａｎ^-1（Ｔ_L ／Ｌ）・・・（１４） また、発散光の光軸上の光Ｃ₀ の原稿４２への入射点Ｐ
₀ と第１の点Ｐ₁ との距離をＷ、入射点Ｐ₀ と第３の点
Ｐ₃ との距離をＷ′とすると、距離Ｔ_R 、Ｔ_Lは、（１
５）式、（１６）式から得られる。

【００５５】

【数２５】Ｔ_R ＝Ｒ／２＋Ｗ・・・（１５）

【００５６】

【数２６】Ｔ_L ＝Ｒ／２−Ｗ′・・・（１６） また、入射点Ｐ₀ と仮想収束点Ｐ_E ′との距離をｈと
し、仮想収束点Ｐ_E ′に対応する原稿面４２Ａ上の点を
Ｐ₅ ′とすると、距離Ｗ、Ｗ′は、それぞれ（１７）
式、（１８）式から得られる。

【００５７】

【数２７】 Ｗ＝（点Ｐ₅ ′及び点Ｐ₁ 間距離）−（点Ｐ₅ ′及び点Ｐ₀ 間距離） ＝ｈ・ｃｏｓθ_i ・ｔａｎ（θ_i ＋θ_S ）−ｈ・ｓｉｎθ_i ＝ｈ・（ｃｏｓθ_i ・ｔａｎ（θ_i ＋θ_S ）−ｓｉｎθ_i ）・・・（１７）

【００５８】

【数２８】 Ｗ′＝（点Ｐ₅ ′及び点Ｐ₀ 間距離）−（点Ｐ₅ ′及び点Ｐ₃ 間距離） ＝ｈ・ｓｉｎθ_i −ｈ・ｃｏｓθ_i ・ｔａｎ（θ_i −θ_S ） ＝ｈ・（ｓｉｎθ_i −ｃｏｓθ_i ・ｔａｎ（θ_i −θ_S ））・・・（１８） このように、距離Ｗ、Ｗ′、距離ｈ、距離Ｌ、距離Ｔ、
Ｔ′、有効幅Ｒ、収束光の収束角の半角θ_S 、入射角θ
_i 、直接光の拡散角の半角ψ_W 、及び角φ_LR、φ_LLを用
い、（１１）式及び（１２）式を満たすように照射手段
及び結像レンズの少なくとも一方を位置決めすれば、直
接光が結像レンズに入射せず、よって、照射手段及び結
像レンズの少なくとも一方の位置決めの自由度が向上す
ると共に、ゴースト像の発生しない範囲で入射角を小さ
くして照明領域を狭くすることにより、結像レンズの受
光量を増大させることができる。

【００５９】次に、図１０及び図１１を参照して、請求
項４記載の発明のように、収束光が照射された原稿の被
照射領域の幅Ｗ₀ が結像レンズ５４の有効幅Ｒ以上の場
合を説明する。

【００６０】前述したように、第１の点Ｐ₁ における直
接光の原稿面４２Ａに対する最大角θ_xRは（７）式か
ら、また、第３の点Ｐ₃ における直接光の原稿面４２Ａ
に対する最大角θ_xLは（８）式から得られる。

【００６１】同様に、第１の点Ｐ₁ 及び第３の点Ｐ₃ と
第２の点Ｐ₂ とを結ぶ直線の結像レンズの光軸Ｃ₅₄との
成す角はそれぞれφ_LR、φ_LLであり、角度θ_yRは、（π
／２）−φ_LRであるが、角度θ_yLは、（π／２）＋φ_LL
で表せられる。

【００６２】よって、最大角θ_xRが角度θ_yR以上の場合
や、最大角θ_xLが角度θ_yL以上の場合では、直接光が結
像レンズ５４に入射する。従って、直接光が結像レンズ
５４に入射しないためには、最大角θ_xRが角度θ_yRより
小さくかつ最大角θ_xLが角度θ_yLより小さい必要があ
り、次の（１９）式及び（２０）式を満足する必要があ
る。

【００６３】

【数２９】

【００６４】

【数３０】

【００６５】（１９）式、（２０）式、は、それぞれ
（２１）式、（２２）式に変形することができる。

【００６６】

【数３１】θ_i ＋θ_S −ψ_W ＞φ_LR・・・（２１）

【００６７】

【数３２】θ_i −θ_S −ψ_W ＞−φ_LL・・・（２２） このように、請求項３記載の発明では、（２１）式、及
び（２２）式を満たすように照射手段及び結像レンズ５
４の少なくとも一方を配置しているので、原稿４２面に
対して最大角θ_XR、θ_XLを成す直接光は結像レンズ５４
に入射することがない。よって、原稿の被照射領域で反
射した直接光は結像レンズ５４に入射することはない。

【００６８】ここで、角φ_LR、φ_LLは、（２３）式、
（２４）式から得られる。

【００６９】

【数３３】φ_LR＝ｔａｎ^-1（Ｔ_R ／Ｌ）・・・（２３）

【００７０】

【数３４】φ_LL＝ｔａｎ^-1（Ｔ_L ／Ｌ）・・・（２４） また、発散光の光軸上の光Ｃ₀ の原稿４２への入射点Ｐ
₀ と第１の点Ｐ₁ との距離は前述したようにＷであり、
入射点Ｐ₀ と第３の点Ｐ₃ との距離をＷ′とすると、距
離Ｔ_R 、Ｔ_L は、（２５）式、（２６）式から得られ
る。

【００７１】

【数３５】Ｔ_R ＝Ｒ／２＋Ｗ・・・（２５）

【００７２】

【数３６】Ｔ_L ＝Ｗ′−Ｒ／２・・・（２６） 距離Ｗ、Ｗ′は、それぞれ（２７）式、（２８）式から
得られる。

【００７３】

【数３７】 Ｗ＝ｈ・（ｃｏｓθ_i ・ｔａｎ（θ_i ＋θ_S ）−ｓｉｎθ_i ）・・・（２７）

【００７４】

【数３８】 Ｗ′＝ｈ・（ｓｉｎθ_i −ｃｏｓθ_i ・ｔａｎ（θ_i −θ_S ））・・・（２８） このように、距離Ｗ、Ｗ′、距離ｈ、距離Ｌ、距離Ｔ、
Ｔ′、有効幅Ｒ、収束光の収束角の半角θ_S 、入射角θ
_i 、直接光の拡散角の半角ψ_W 、及び角φ_LR、φ_LLを用
い、（２１）式及び（２２）式を満たすように照射手段
及び結像レンズの少なくとも一方を位置決めすれば、直
接光が結像レンズに入射せず、よって、照射手段及び結
像レンズの少なくとも一方の位置決めの自由度が向上す
ると共に、ゴースト像の発生しない範囲で入射角を小さ
くして照明領域を狭くすることにより、結像レンズの受
光量を増大させることができる。

【００７５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して詳細に説明する。

【００７６】図１には、本発明の第１の実施の形態に係
る露光装置３８を備えた画像記録装置１０の概略構成が
示されている。この画像記録装置１０は、露光装置３８
により原稿に記録された画像に応じて熱現像感光材料が
露光された後、この熱現像感光材料に受像材料を重ね合
わせて、熱現像によって受像材料に原稿の画像を形成す
る。

【００７７】この画像形成装置１０は、全体として箱型
であり、この箱型を形成する機台１２の前面や側面に設
けられた図示しない扉を開放することにより、内部を露
出させることができるようになっている。また、画像記
録装置１０の機台１２の上面には、画像が記録された原
稿４２を載置する載置台１３が設けられている。この載
置台１３は、図示しないレールによって機台１２の上面
を図１の紙面左右方向に移動可能に支持されている。

【００７８】画像記録装置１０の載置台１３には、矩形
状の孔が形成され、透明ガラス板４５が取り付けられて
おり、さらに、この透明ガラス板４５上に装置の紙面奥
側の辺を軸として開閉可能に設けられた押さえカバー１
５が取り付けられている。

【００７９】また、図２には、露光装置３８が示されて
いる。図２に示すように、載置台１３の下部には、ギヤ
２９と噛み合っているラック２８が設けられている。こ
のギヤ２９は、複数のギヤを介してモータ３０に連結さ
れており、モータ３０の作動によってギヤ２９が回転し
て載置台１３が押さえカバー１５と共に図示しないレー
ルに沿って矢印Ａ方向及び矢印Ａ方向と反対方向へ移動
するようになっている。

【００８０】一方、図１に示されるように、画像記録装
置１０の機台１２内には、感光材料１６をロール状に巻
き取って収容している感材マガジン１４が装填されてい
る。この感光材料１６は、感光面（露光面）が装置の下
方へ向けられて収容されている。

【００８１】感材マガジン１４の感光材料取出し口近傍
には、ニップローラ１８及びカッタ２０が配置されてお
り、感材マガジン１４から送り出された感光材料１６の
先端部をニップローラ１８によって挟持して引出し、カ
ッタ２０によって所定の長さに切断するようになってい
る。

【００８２】カッタ２０の側方には、搬送ローラ１９、
２１、２３、２４、２６及びガイド板２７が配置されて
おり、カッタ２０によって所定長さに切断した感光材料
１６を上方の露光部２２へ向けて搬送するようになって
いる。この搬送途中で、感光材料１６は反転されて露光
面が上方へ向けられるようになっている。

【００８３】搬送ローラ２３、２４は露光部２２の一部
を構成しており、搬送ローラ２３と搬送ローラ２４の間
が露光点となっている。感光材料１６は、この露光点を
通過するときに画像が露光される。なお、この感光材料
１６の露光点の通過に同期してのモータ３０が作動し、
載置台１３が感光材料１６と同方向（図２及び図１の矢
印Ａ方向）に移動するようになっており、載置台１３
は、感光材料１６が露光部２２に達するまでに、図１の
想像線で示す位置から、一旦、矢印Ａ方向と反対方向へ
移動して、初期位置に位置される。

【００８４】露光装置３８は、露光部２２の上方でかつ
前記した透明ガラス板４５の下方の空間部に設けられて
いる。

【００８５】図１に示すように、露光装置３８には、直
線状の光源５０、５２によって構成される光源装置４８
及びロッドレンズアレイ５４を備えている。光源５０、
５２及びロッドレンズアレイ５４は、それぞれ長手方向
が図１の紙面表裏方向に沿って配置されており、光源５
０、５２は、原稿４２の表面を紙面表裏方向（幅方向）
に直線状に同一位置を照射するようになっている。

【００８６】図２にも示されるように、露光装置３８で
は、スリット露光を行うようになっており、光源装置４
８の光源５０、５２によってスリット状に照らした原稿
４２から画像に応じて法線方向に反射された光をロッド
レンズアレイ５４によって露光点の感光材料１６に結像
させる。このとき、原稿４２と感光材料１６をそれぞれ
矢印Ａ方向へ所定速度で移動させることにより、原稿４
２に記録された画像に応じて感光材料１６が順次露光さ
れる。

【００８７】図３に示されるように、光源５０は、Ｇ
（グリーン）に発色する点状の発光素子５６が、基板５
８の中央部に直線状に所定間隔で配置されたＬＥＤ（Li
ght Emitting Diode；発光ダイオード）アレイ６０を備
えている。このＬＥＤアレイ６０の基板５８には、発光
素子５６を挟んで両側に、個々の発光素子５６に所定の
バイアス電圧を印加するための図示しない電極が形成さ
れている。

【００８８】また、光源５２は、Ｒ（レッド）の点状の
発光素子６２、Ｂ（ブルー）の点状の発光素子６４が基
板５８の中央部に直線状に配置されたＬＥＤアレイ６６
が設けられている。このＬＥＤアレイ６６では、発光素
子６２、６４がそれぞれ所定間隔で交互に配置されてお
り、発光素子６２、６４を挟んで基板５８の両側に電極
（図示省略）が設けられている。これらのＬＥＤアレイ
６０、６６では、発光素子５６又は発光素子６２、６４
を直線状に配置しているため、電極を両側に設けること
ができ、狭い間隔ピッチで多数の発光素子５６、６２、
６４を配置することができている。

【００８９】なお、本実施例では、一例として発光素子
５６、６２、６４を同一の条件で発光させたときに、発
光素子５６、６２、６４のそれぞれの輝度をＧ、Ｒ、Ｂ
としたときに、Ｒ≧Ｂ＞Ｇであり、ＧはＲの約１／２と
なっており発光素子６２、６４の輝度に比較して発光素
子５６の輝度が小さいものとなっている。

【００９０】また、発光素子５６、６２、６４からはそ
れぞれ、紫外光や赤外光のスペクトル成分がないＧ、
Ｒ、Ｂが発光される。

【００９１】更に、図２に示される如く、光源５０、５
２のそれぞれには、ロッドレンズ６８、７０が設けられ
ており、ＬＥＤアレイ６０、６６の個々の発光素子５６
又は発光素子６２、６４が発光する光を集光して、透明
ガラス板４５上の原稿４２の同一位置に幅方向（紙面表
裏方向）に沿ってスリット状に照射するようになってい
る。なお、ロッドレンズ６８、７０は、同じ色を発光す
る発光素子５６、６２、６４の間で仮想発光点の間隔ピ
ッチによって生じる原稿４２の表面での照度ムラを抑え
る役目を有している。

【００９２】ここで、光源５０、５２、及びロッドレン
ズアレイ５４の原稿４２に対する配置を説明する。な
お、光源５０及びロッドレンズアレイ５４の原稿４２に
対する配置と、光源５２及びロッドレンズアレイ５４の
原稿４２に対する配置とは、各々同じであるので、以
下、光源５２及びロッドレンズアレイ５４の原稿４２に
対する配置のみを、図４〜図６を参照して説明する。

【００９３】発光素子６２、６４の仮想発光点Ｐ_E か
ら、光軸上の光Ｃ₀ が原稿４２に入射角θ_i で入射する
ように発光された場合に、発光素子６２、６４から発光
された光は、ロッドレンズ７０によりある程度集束する
が、本形態では、図４に示すように、発散するようにし
ている。この発散角の半角をθ_S とする。

【００９４】また、発光素子６２、６４から発光された
光の光軸とロッドレンズアレイ５４の光軸とを含む平面
で切られかつ発光素子６２、６４から発光された光が照
射された原稿４２の被照射領域の長さをＷ₀ とする。

【００９５】更に、発光素子６２、６４から発光された
光が照射された領域内の仮想発光点Ｐ_E に最も近い原稿
４２の点をＰ₁ （第１の点）とする。なお、仮想発光点
Ｐ_Eから点Ｐ₁ に向かって光Ｃ₁ が進むとする。

【００９６】ここで、点Ｐ1 では直接光が反射すると共
に拡散光が拡散する。点Ｐ₁ 及び発散光の光軸を含みか
つ原稿４２と垂直な平面の点Ｐ₁ から反射する光の光量
分布は、図５に示すようになる。即ち、直接光の光量分
布は線Ｋ₁ 、拡散光の光量分布は点線Ｋ₂ で示されてい
る。直接光の光量分布Ｋ₁ から理解されるように、直接
光も点Ｐ₁ から所定の拡散角で拡散する。この半角をψ
_W とする。

【００９７】また、第１の点Ｐ₁ と、ロッドレンズアレ
イ５４の光が入射する原稿４２側の面内の仮想発光点Ｐ
_E から最も遠い点Ｐ₂ （第２の点）と、を結ぶ直線のロ
ッドレンズアレイ５４の光軸Ｃ₅₄との成す角をφ_L とす
る。

【００９８】本形態では、（３）式を満たすように光源
５２及びロッドレンズアレイ５４を配置している。

【００９９】即ち、ロッドレンズアレイ５４と原稿４２
との距離をＬ、発光素子６２、６４から発光された光の
光軸とロッドレンズアレイ５４の光軸とを含む面内の点
Ｐ₁から距離Ｌの点Ｐ₄ との距離をＴとすると、角φ_L
は、（４）式から得られる。

【０１００】更に、本形態では、発光素子６２、６４か
ら発光された光の光軸とロッドレンズアレイ５４の光軸
とが一致し、ロッドレンズアレイ５４の有効幅Ｒ、上記
点Ｐ ₀ 及び上記点Ｐ₁ 間距離Ｗを用いると、距離Ｔは、
Ｒ／２＋Ｗとなる（（５）式に対応する）。なお、仮想
発光点Ｐ_E と点Ｐ₀ との距離をｈとすると、距離Ｗは、
（６）式から得られる。

【０１０１】そして、距離Ｗ、距離ｈ、距離Ｌ、距離
Ｔ、有効幅Ｒ、発散光の発散角の半角θ_S 、入射角
θ_i 、直接光の拡散角の半角ψ_W 、及び角φ_L を用い、
（３）式を満たすように光源及びロッドレンズアレイの
少なくとも一方を予め位置決めしている。

【０１０２】なお、本形態では、発光素子６２、６４と
ロッドレンズ７０との距離は、０．６〔ｍｍ〕、ロッド
レンズ７０の直径を５〔ｍｍ〕、及び距離ｈを８．５
〔ｍｍ〕としている。なお、本発明はこれらの値に限定
されるものでない。

【０１０３】一方、搬送ローラ２３、２４の間には、ス
リット状の孔３２が形成された露光量補正板３４が設け
られており、ロッドレンズ６８、７０と共に光源５０、
５２における各発光素子５６、６２、６４の配置間隔等
によって生じる感光材料１６に結像される画像の照度ム
ラを補正し、感光材料１６がスリット状の孔３２の開口
方向に沿って画像に応じて均一に露光可能となるように
している。

【０１０４】図１に示されるように、露光部２２の側方
には、スイッチバック部４０が設けられており、また、
露光部２２の下方には、水塗布部１６２が設けられてい
る。感材マガジン１４の側方を上昇し、露光部２２で画
像露光された感光材料１６は、一旦、スイッチバック部
４０へ送り込まれた後、搬送ローラ２６の逆回転によっ
て露光部２２の下方に設けられた搬送路を経て水塗布部
１６２へ送り込まれる。

【０１０５】水塗布部１６２には、感光材料１６に塗布
する水が供給される複数のパイプが連結されている。ま
た、水塗布部１６２の側方には、加熱ドラム１１６を備
えた熱現像転写部１０４が設けられている。感光材料１
６は、水塗布部１６２で表面に水が塗布されると共に余
分な水が除去され、熱現像転写部１０４へ送り込まれ
る。

【０１０６】一方、機台１２内には、感材マガジン１４
の側方に受材マガジン１０６が装填されている。この受
材マガジン１０６は、受像材料１０８をロール状に巻き
取って収容している。この受像材料１０８の画像形成面
には、媒染剤を有する色素固定材料が塗布されており、
受材マガジン１０６から引き出されたときに画像形成面
が上方へ向くように収容されている。

【０１０７】受材マガジン１０６の受像材料取出し口近
傍には、ニップローラ１１０が配置されており、受材マ
ガジン１０６から送り出された受像材料１０８の先端を
挟持して引き出すと共に、受像材料１０８の挟持解除が
可能となっている。また、ニップローラ１１０の側方に
は、カッタ１１２が設けられており、受材マガジン１０
６から引き出された受像材料１０８を所定の長さに切断
し、残った受像材料１０８は、再度受材マガジン１０６
内へ引き戻されるようになっている。

【０１０８】カッタ１１２の側方には、感材マガジン１
４の側方に隣接して受材搬送部１８０が設けられてい
る。この受材搬送部１８０は、搬送ローラ１８６、１９
０、１１４及びガイド板１８２を備え、所定の長さに切
断された受像材料１０８を熱現像転写部１０４へ搬送す
るようになっている。

【０１０９】一方、熱現像転写部１０４へ搬送される感
光材料１６は、貼り合わせローラ１２０と加熱ドラム１
１６の間に送り込まれ、また、受像材料１０８は、感光
材料１６の搬送に同期されて、感光材料１６の所定の長
さ先行したときに貼り合わせローラ１２０と加熱ドラム
１１６の間に送り込まれ、感光材料１６に重ね合わせら
れる。

【０１１０】加熱ドラム１１６の内部には、一対のハロ
ゲンランプ１３２Ａ、１３２Ｂが配設されており、この
ハロゲンランプ１３２Ａ、１３２Ｂによって加熱ドラム
１１６の表面が所定の温度に昇温される。

【０１１１】加熱ドラム１１６の周囲には、５本の巻き
掛けローラ１３４、１３５、１３６、１３８、１４０が
配置されており、無端圧接ベルト１１８が巻き掛けられ
ている。この無端圧接ベルト１１８は、巻き掛けローラ
１３４と巻き掛けローラ１４０との間の無端状の外側面
が加熱ドラム１１６の周面を圧接しており、貼り合わせ
ローラ１２０と加熱ドラム１１６の間に送り込まれた感
光材料１６と受像材料１０８は、無端圧接ベルト１１８
と加熱ドラム１１６によって圧接されながら搬送され
る。

【０１１２】無端圧接ベルト１１８との材料搬送方向下
流側の加熱ドラム１１６下部には、屈曲案内ローラ１４
２が配置されており、屈曲案内ローラ１４２の材料搬送
方向下流側には、剥離爪１５４が軸支されている。加熱
ドラム１１６に巻き掛けられて搬送された感光材料１６
は、この剥離爪１５４によって加熱ドラム１１６から剥
離されると屈曲案内ローラ１４２に巻き掛けられ、廃棄
感材収容箱１７８へ送り込まれて集積される。

【０１１３】剥離爪１５４の材料搬送方向の下流側に
は、剥離ローラ１７４及び剥離爪１７６が配置され、剥
離ローラ１７４、剥離爪１７６の下方には、受材ガイド
１７０、受材排出ローラ１７２、１７３、１７５が配置
されている。感光材料１６が剥離された状態で搬送され
る受像材料１０８は、剥離爪１７６、剥離ローラ１７４
によって加熱ドラム１１６の周面から剥離され、この
後、受材ガイド１７０、受材排出ローラ１７２、１７
３、１７５によって案内搬送されてトレイ１７７に排出
される。

【０１１４】次に本実施例の作用を説明する。画像記録
装置１０の載置台１３の透明ガラス板４５上に原稿４２
を載置し、押さえカバー１５の閉止後、記録する画像の
倍率、処理枚数等を指定して、スタートを指示すると、
画像記録装置１０では画像の記録処理を開始する。

【０１１５】すなわち、感光材料１６を収容している感
材マガジンが装填された状態で、ニップローラ１８が回
転駆動して感光材料１６を引き出す。感材マガジン１４
から引き出された感光材料１６はカッタ２０によって所
定の長さに切断されると、露光部２２へ向けて搬送され
る。このとき、感光材料１６は反転されて下方へ向けら
れていた露光面が上方へ向けられる。

【０１１６】この感光材料１６の露光部２２への搬送に
合わせてモータ３０が作動して載置台１３の移動を開始
すると共に、露光装置３８が作動する。

【０１１７】露光装置３８によって画像露光されながら
露光部２２を通過した感光材料１６は、一旦、スイッチ
バック部４０へ送り込まれた後、搬送ローラ２６の逆回
転によって搬送方向が変えられて、スイッチバック部４
０から水塗布部１６２へ送り込まれる。水塗布部１６２
では、感光材料１６に画像形成用溶媒としての水を塗布
した後、感光材料１６の表面から余分な水を除去して、
熱現像転写部１０４へ向けて送り出す。

【０１１８】一方、受像材料１０８は、感光材料１６の
露光処理の開始に合わせて受材マガジン１０６からニッ
プローラ１１０によって引き出されると、カッタ１１２
によって所定の長さに切断される。切断された受像材料
１０８は、ガイド板１８２に案内されながら搬送ローラ
１９０、１８６、１１４によって熱現像転写部１０４の
直前まで案内され、一旦、待機状態となっている。

【０１１９】熱現像転写部１０４では、水塗布部１６２
から搬送された感光材料１６の先端が貼り合わせローラ
１２０と加熱ドラム１１６の間に送り込まれたことを図
示しないセンサ等によって検出すると受像材料１０８の
搬送を再開して、貼り合わせローラ１２０と加熱ドラム
１１６の間へ送り込むと共に、加熱ドラム１１６の作動
を開始する。これによって、感光材料１６と受像材料１
０８が重ね合わせられながら貼り合わせローラ１２０と
加熱ドラム１１６の間に挟持される。

【０１２０】重ね合わせられた感光材料１６と受像材料
１０８は、次に加熱ドラム１１６と無端圧接ベルト１１
８との間で挟持され、加熱ドラム１１６の略２／３周
（巻き掛けローラ１３４と巻き掛けローラ１４０の間に
渡って巻き掛けられて搬送される。このとき、加熱ドラ
ム１１６によって感光材料１６と受像材料１０８が加熱
され、感光材料１６が露光画像に応じて可動性の色素を
放出し、放出された色素が受像材料１０８の色素固定層
に転写されて、受像材料１０８に露光画像に応じた画
像、すなわち、原稿４２に応じた画像が形成される。

【０１２１】加熱ドラム１１６に巻き掛けられた感光材
料１６が加熱ドラム１１６の下部に達すると、図示しな
いカムによって剥離爪１５４が移動されて、受像材料１
０８よりも先行している感光材料１６の先端部を加熱ド
ラム１１６の周面から剥離する。この剥離された感光材
料１６の先端部は、剥離爪１５４の復帰移動に伴って屈
曲案内ローラ１４２に巻掛けられて下方へ向けて搬送さ
れる。この後、感光材料１６は、廃棄感材収容箱１７８
へ送り込まれて集積される。

【０１２２】一方、加熱ドラム１１６に密着したままの
受像材料１０８は、剥離ローラ１７４と剥離爪１７６に
よって、加熱ドラム１１６の周面から剥離されて、受材
ガイド１７０に案内されながら、受材排出ローラ１７
２、１７３、１７５によって搬送され、トレイ１７７へ
排出される。

【０１２３】以上説明したように本形態では、距離Ｗ、
距離ｈ、距離Ｌ、距離Ｔ、有効幅Ｒ、発散光の発散角の
半角θ_S 、入射角θ_i 、直接光の拡散角の半角ψ_W 、及
び角φ_L を用い、（３）式を満たすように光源及びロッ
ドレンズアレイの少なくとも一方を予め位置決めしてい
るので、直接光が結像レンズに入射することを防止して
いる。

【０１２４】このように、（３）式を満たすように光源
及びロッドレンズアレイの少なくとも一方を予め位置決
めすれば、直接光が結像レンズに入射せず、よって、光
源及びロッドレンズアレイの少なくとも一方の位置決め
の自由度が向上すると共に、ゴースト像が発生しないよ
うに入射角を出来るだけ小さくすれば照射領域を狭めて
結像レンズで受光する光量を増大させることが出来る。

【０１２５】更に、本形態では、露光装置３８では、光
源装置４８の二つの光源５０、５２から原稿４２の表面
に赤、緑、青の３色の光をスリット状に照射し、原稿４
２の表面から法線方向に沿って反射される光をロッドレ
ンズアレイ５４によって集光して、露光点を通過する感
光材料１６に結像させて、感光材料１６を露光する。

【０１２６】このとき、光源装置４８では、光源５０の
ＬＥＤアレイ６０に輝度の低い発光素子５６をＬＥＤア
レイ６６の発光素子６２、６４よりも多く（約２倍）設
けているため、各色の発光素子５６、６２、６４の輝度
の相違によって、原稿４２の表面上の各色の照度に差が
生じることがない。

【０１２７】また、本形態では、画像記録装置１０の露
光装置３８は、光源装置４８の一方のＬＥＤアレイ６６
によってレッド、ブルーの２色の光を発光させるように
し、グリーンの光を発するＬＥＤアレイ６０と共にロッ
ドレンズアレイ５４の近傍に配置させるようにしている
ため、それぞれの光源５０、５２から原稿４２へ照射す
る光を、原稿４２の表面に対して同一の角度とすること
ができる。また、それぞれの光源５０、５２のＬＥＤア
レイ６０、６６をロッドレンズアレイ５４に接近させて
配置することにより、原稿面への照射角度を比較的大き
く取ることができるため、原稿４２の表面を効率良く照
らすことができる。

【０１２８】以上説明した実施の形態は、原稿４２の被
照射領域の長さＷ₀ が、ロッドレンズアレイ５４の有効
幅Ｒより小さい場合を例にとり説明したが、本発明はこ
れに限定されるものでなく、図７に示すように、原稿４
２の被照射領域の長さＷ₀ がロッドレンズアレイ５４の
有効幅Ｒ以上の場合にも適用することができる。なお、
この場合にも、距離Ｔは、Ｒ／２＋Ｗとなる（（５）式
に対応する）。

【０１２９】また、前述した実施の形態では、原稿に発
散光を照射しているが、本発明はこれに限定されるもの
でなく、次に説明するように原稿に収束光を照射するよ
うにしてもよい。

【０１３０】まず、図８及び図９を参照して、原稿の被
照射領域の幅Ｗ₀ が結像レンズ５４の有効幅Ｒより小さ
い場合を説明する。

【０１３１】なお、前述した実施の形態のように、光源
５０及びロッドレンズアレイ５４の原稿４２に対する配
置と、光源５２及びロッドレンズアレイ５４の原稿４２
に対する配置とは、各々同じであるので、以下、光源５
２及びロッドレンズアレイ５４の原稿４２に対する配置
のみを説明する。

【０１３２】発光素子６２、６４からの光がロッドレン
ズ７０により収束され、この収束光が原稿４２に照射さ
れる。収束光の仮想収束点をＰ_E ′とする。収束光の収
束角の半角をθ_S 、収束光の光軸に沿って進む光Ｃ₀ の
原稿４２への入射角をθ_i とする。

【０１３３】ここで、原稿４２の被照射領域の発光素子
６２、６４に最も近い点Ｐ₁ （第１の点）及び最も遠い
点Ｐ₃ （第３の点）の直接光の拡散角の半角を各々ψ_W
とする。

【０１３４】また、第１の点Ｐ₁ における直接光の原稿
面４２Ａに対する最大角θ_xRは（７）式から得られ、第
３の点Ｐ₃ における直接光の原稿面４２Ａに対する最大
角θ _xLは（８）式から得られる。

【０１３５】第１の点Ｐ₁ 及び第３の点Ｐ₃ と第２の点
Ｐ₂ とを結ぶ直線のロッドレンズアレイ５４の光軸Ｃ₅₄
との成す角をそれぞれφ_LR、φ_LLとする。

【０１３６】そして、直接光が結像レンズ５４に入射し
ないためには、最大角θ_xRが角度θ _yRより小さくかつ最
大角θ_xLが角度θ_yLより小さくなるように、即ち、（１
１）式、及び（１２）式を満たすように光源５２及びロ
ッドレンズアレイ５４の少なくとも一方を予め予め位置
決めしている。

【０１３７】角φ_LR、φ_LLは、（１３）式、（１４）式
から得られる。距離Ｔ_R 、Ｔ_L は、（１５）式、（１
６）式から得られる。

【０１３８】また、入射点Ｐ₀ と仮想収束点Ｐ_E ′との
距離ｈを用いて、距離Ｗ、Ｗ′は、それぞれ（１７）
式、（１８）式から得られる。

【０１３９】このように、距離Ｗ、Ｗ′、距離ｈ、距離
Ｌ、距離Ｔ、Ｔ′、有効幅Ｒ、収束光の収束角の半角θ
_S 、入射角θ_i 、直接光の拡散角の半角ψ_W 、及び角φ
_LR、φ_LLを用い、（１１）式及び（１２）式を満たすよ
うに光源５２及びロッドレンズアレイ５４の少なくとも
一方を予め予め位置決めすれば、原稿４２に対して最大
角θ_XR、θ_XLを成す直接光は結像レンズ５４に入射する
ことがない。よって、原稿の被照射領域で反射した直接
光は結像レンズ５４に入射することはない。従って、光
源５２及びロッドレンズアレイ５４の少なくとも一方の
位置決めの自由度が向上すると共に、ゴースト像の発生
しない範囲で入射角を小さくすれば照明領域を狭くする
ことにより、結像レンズの受光量を増大させることがで
きる。

【０１４０】次に、図１０及び図１１を参照して、収束
光が照射された原稿の被照射領域の幅Ｗ₀ が結像レンズ
５４の有効幅Ｒ以上の場合を説明する。

【０１４１】前述したように、第１の点Ｐ₁ における直
接光の原稿面４２Ａに対する最大角θ_xRは（７）式か
ら、また、第３の点Ｐ₃ における直接光の原稿面４２Ａ
に対する最大角θ_xLは（８）式から得られる。

【０１４２】同様に、第１の点Ｐ₁ 及び第３の点Ｐ₃ と
第２の点Ｐ₂ とを結ぶ直線の結像レンズの光軸Ｃ₅₄との
成す角はそれぞれφ_LR、φ_LLであり、角度θ_yRは、（π
／２）−φ_LRであるが、角度θ_yLは、（π／２）＋φ_LL
で表せられる。

【０１４３】そして、直接光が結像レンズ５４に入射し
ないようにするため、最大角θ_xRが角度θ_yRより小さく
かつ最大角θ_xLが角度θ_yLより小さくなるように、即
ち、（２１）式、（２２）式を満足するように、光源５
２及びロッドレンズアレイ５４の少なくとも一方を予め
予め位置決めする。

【０１４４】角φ_LR、φ_LLは、（２３）式、（２４）式
から得られる。また、距離Ｔ_R 、Ｔ _L は、（２５）式、
（２６）式から得られる。距離Ｗ、Ｗ′は、それぞれ
（２７）式、（２８）式から得られる。

【０１４５】このように、距離Ｗ、Ｗ′、距離ｈ、距離
Ｌ、距離Ｔ、Ｔ′、有効幅Ｒ、収束光の収束角の半角θ
_S 、入射角θ_i 、直接光の拡散角の半角ψ_W 、及び角φ
_LR、φ_LLを用い、（２１）式及び（２２）式を満たすよ
うに光源５２及びロッドレンズアレイ５４の少なくとも
一方を予め位置決めすれば、直接光が結像レンズに入射
せず、よって、光源５２及びロッドレンズアレイ５４の
少なくとも一方の位置決めの自由度が向上すると共に、
ゴースト像の発生しない範囲で入射角を小さくすれば、
照射領域を狭くすることにより結像レンズの受光量を増
大させることができる。

【０１４６】また、前述した実施の形態では、光源５０
には、Ｇ（グリーン）に発色する点状の発光素子５６
が、基板５８の中央部に直線状に所定間隔で配置された
ＬＥＤアレイ６０を備え、光源５２は、Ｒ（レッド）の
点状の発光素子６２、Ｂ（ブルー）の点状の発光素子６
４が基板５８の中央部に直線状に配置されたＬＥＤアレ
イ６６を備えるようにしているが、本発明はこれに限定
されるものでなく、図１８に示されるように、Ｒ、Ｇ、
Ｂの３色分のＬＥＤアレイ２０２、２０４、２０６をロ
ッドレンズアレイ５４の近傍に配置し、ＬＥＤアレイ２
０２、２０４、２０６から照射し、透明ガラス板４５の
上面の原稿４２から法線方向に反射した光をロッドレン
ズアレイ５４によって集光して感光材料を露光するよう
にしてもよい。なお、このとき、長尺のロッドレンズア
レイ５４、ＬＥＤ２０２、２０４、２０６は互い平行
で、かつ原稿の表面に対しても平行となるように配置す
る。

【０１４７】次に、本発明の第２の実施の形態を図１２
を参照して説明する。本形態は、前述した第１の実施の
形態と略同様の構成となっていので、同一部分には同一
の符号を付してその説明を省略し、異なる部分について
のみ説明する。

【０１４８】即ち、前述した第１の実施の形態では、紫
外光や赤外光のスペクトル成分を含まないＧ、Ｒ、Ｂを
発光する発光素子５６、６２、６４を光源５０、５２に
用いるようにしている。即ち、感光材料１６の光の波長
に対する感度は、図１４に示す分布となり、紫外光や赤
外光のスペクトル成分が存在する光（図１４の斜線の部
分の領域に対応する光）が入射すると、正しい発色濃度
の画像を得ることができないからである。

【０１４９】ところで、複写速度を向上させるために
は、走査速度を大きくする必要があり、走査速度を大き
くすると感光材料に入射する光量が少なくなるので、超
高輝度の発光素子を用いることが必要になる。

【０１５０】一方、超高輝度の発光素子からは、紫外域
や赤外域にスペクトル成分を有するものが多く、よっ
て、単に、超高輝度の発光素子を用いると、上記のよう
に、正しい発色濃度等を得ることができない。

【０１５１】そこで、本形態では、複写速度を向上させ
るために、紫外域や赤外域にスペクトル成分を有する超
高輝度の発光素子を発光素子５６、６２、６４を光源５
０、５２に用いると共に、紫外光や赤外光のスペクトル
成分が存在する光が感光材料１６に入射しいなように遮
断する遮断手段を用いている。

【０１５２】即ち、本形態に係る発光素子５６から発光
される光（Ｇ）、発光素子６２から発光される光
（Ｒ）、発光素子６４をから発光される光（Ｂ）の波長
に対する相対強度は、図１３に示す分布となっている。
この図１３から理解されるように、発光素子５６から発
光される光（Ｇ）及び発光素子６２から発光される光
（Ｒ）には、赤外域にスペクトル成分を有し、発光素子
６４から発光される光（Ｂ）には、紫外域にスペクトル
成分を有する。

【０１５３】そこで、本形態では、図１５に示すよう
に、発光素子６２から発光される光（Ｒ）の内赤外域の
スペクトル成分に対応する波長の光を遮断するフィルタ
６５Ｒ、及び発光素子６４から発光される光（Ｂ）の内
紫外域のスペクトル成分に対応する波長の光を遮断する
フィルタ６５Ｂを、発光素子６２、６４の各々に対応す
るように配置している。なお、フィルタ６５Ｒ、６５Ｂ
は透明ガラス板６５（図１２参照）に配置されている。

【０１５４】また、発光素子５６が配置されたＬＥＤア
レイ６０とロッドレンズアレイ６８との間に、赤外域の
スペクトル成分に対応する波長の光を遮断するフィルタ
を透明ガラス板６７（図１２参照）に配置している。

【０１５５】このように、紫外域や赤外域にスペクトル
成分を有する超高輝度の発光素子を用いると共に、紫外
光や赤外光のスペクトル成分に対応する波長の光を遮断
するフィルタを発光素子とロッドレンズアレイとの間に
配置しているので、正しい発色濃度でかつ適正光量で形
成された画像を得ることができかつ走査速度を大きくし
て複写速度を向上させることができる。

【０１５６】以上説明した第２の実施の形態では、紫外
光や赤外光のスペクトル成分に対応する波長の光を遮断
するフィルタを発光素子とロッドレンズアレイとの間に
配置しているが、本発明はこれに限定されるものでな
く、次のようにしてもよい。

【０１５７】即ち、該フィルタを光路のいずれかの箇所
に挿入する。また、フィルタを約４００〔ｎｍ〕〜約８
００〔ｎｍ〕の帯域の可視光のみを透過させるようにす
る。発光素子に紫外光や赤外光のスペクトル成分に対応
する波長の光を遮断する又は可視域の光を透過させるフ
ィルタをコーティングする。この場合、樹脂保護コート
部に該フィルタをコーティングしてもよい。更に、原稿
から反射した光を感光材料に結像させるロッドレンズア
レイに紫外光や赤外光のスペクトル成分に対応する波長
の光を遮断する又は可視域の光を透過させるフィルタを
コーィングしてもよい。

【０１５８】なお、第２の実施の形態は前述した第１の
実施の形態と略同様の構成としているが、本発明はこれ
に限定されるものでなく、第１の実施の形態の変形例
（（図７）、（図８、図９）、（図１０、図１１））と
略同様の構成としてもよい。

【０１５９】なお、第１及び第２の長尺光源の点状発光
素子の配列は、ＬＥＤアレイ６０、６６の発光素子５
６、６２、６４の配列に限定するものではなく、種々の
適用が可能である。

【０１６０】例えば、図１６に示されるように、光源５
０、５２に代えて、第１及び第２の長尺光源としてＬＥ
Ｄアレイ８０を用いた光源８２と、ＬＥＤアレイ８４を
用いた光源８６を適用してもよい。ＬＥＤアレイ８０
は、グリーンの発光素子５６とブルーの発光素子６４を
交互に直線状に配置したものであり、ＬＥＤアレイ８４
は、グリーンの発光素子５６とレッドの発光素子６２を
交互に直線状に配置したものである。また、ＬＥＤアレ
イ８０、８４の間では、発光素子５６の位置が原稿４２
の表面から見て千鳥状となるようにしており、これによ
って、原稿４２の表面での色の分布ムラが生じるのを抑
えることができる。

【０１６１】また、発光素子５６、６２、６４の輝度を
Ｒ≧Ｂ＞Ｇとして説明したが、これに限定するものでは
ない。例えば、図１７には、現在のＬＥＤで一般的であ
る輝度がＲ＞Ｇ＞Ｂである発光素子９０（レッド）、９
２（グリーン）、９４（ブルー）を用いた場合の一例を
示している。この例では、最も輝度の低い発光素子９４
を所定間隔で配列したＬＥＤアレイ９６で一方の光源
（第１の長尺光源）を構成し、他方の光源は、発光素子
９０、９２を所定の割合で直線状に配列したＬＥＤアレ
イ８８を用いるようにしてもよい。

【０１６２】このように、レッド、グリーン、ブルーの
３色を発光素子を第１及び第２の長尺光源に振り分けて
配列することにより、本発明の目的を達成することが可
能である。また、それぞれの色の点状発光素子の輝度に
応じて配列を変えることにより、輝度に拘らず均一な照
度とすることができ、感光材料１６に照度の差によって
色ムラ等として表れる露光量の不足を生じさせることが
ない。

【０１６３】また、以上説明した第１及び第２の実施の
形態では、ＬＥＤアレイを用いるようにしているが、本
発明はこれに限定されるものでなく、蛍光管を用いるよ
うにしてもよい。なお、この場合、第２の実施の形態に
係る遮断手段としては、可視域のバンドパスフィルタを
蛍光管にコーティングしてもよい。

【０１６４】また、前述した第１及び第２の実施の形態
では、光源５０、５２及びロッドレンズアレイ５４の各
々の光軸が一致する例を説明したが、本発明は、必ずし
も各々の光軸が一致する場合に限定されるものでない。

【０１６５】更に、前述した第１及び第２の実施の形態
では、結像レンズとしてロッドレンズを用いているが、
本発明はこれに限定されるものでなく、屈折率分布型レ
ンズ（例えば、「セルフォックレンズ」（日本板硝子
（株）の商標））を用いてもよい。

【０１６６】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、直接光が
結像レンズに入射せず、ゴースト像が発生しないように
するための照射手段及び結像レンズの少なくとも一方の
位置決めの自由度が向上すると共に、ゴースト像が発生
しないように入射角を出来るだけ小さくすれば照射領域
を狭めて結像レンズで受光する光量を増大させることが
出来る、という効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態に係る露光装置を備えた画像
形成装置の概略構成図である。

【図２】第１の実施の形態に係る露光装置の概略構成図
である。

【図３】ＬＥＤアレイの発光素子の配列を示す概略配置
図である。

【図４】第１の実施の形態に係る露光装置の光源とロッ
ドレンズアレイとの原稿に対する配置を説明した図であ
る。

【図５】原稿で拡散する拡散光及び原稿から反射する反
射光の光量分布を示した図である。

【図６】第１の実施の形態に係る露光装置の光源とロッ
ドレンズアレイとの原稿に対する配置を角度を基に説明
した図である。

【図７】本実施の形態に係る露光装置の変形例の概略配
置図である。

【図８】本実施の形態に係る露光装置の変形例の光源と
ロッドレンズアレイとの原稿に対する配置を説明した図
である。

【図９】図８の変形例の光源とロッドレンズアレイとの
原稿に対する配置を角度を基に説明した図である。

【図１０】本実施の形態に係る露光装置の他の変形例の
光源とロッドレンズアレイとの原稿に対する配置を説明
した図である。

【図１１】図１０の変形例の光源とロッドレンズアレイ
との原稿に対する配置を角度を基に説明した図である。

【図１２】第２の実施の形態の露光装置の変形例の概略
配置図である。

【図１３】第２の実施の形態の露光装置の光源から発光
される光の波長に対する相対強度の関係を示した線図で
ある。

【図１４】感光材料の波長に対する感度を示した線図で
ある。

【図１５】第２の実施の形態の露光装置のフィルタを示
した図である。

【図１６】ＬＥＤアレイの発光素子の他の配列を示す概
略配置図である。

【図１７】ＬＥＤアレイの発光素子の更に他の配列を示
す概略配置図である。

【図１８】光源装置の変形例である。

【符号の説明】

１０ 画像記録装置 １６ 感光材料 ３８ 露光装置 ４８ 光源装置 ５０、５２ 光源 ５４ ロッドレンズアレイ ５６、６２、６４ 発光素子 ６０ ＬＥＤアレイ ６６ ＬＥＤアレイ １０８ 受像材料

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原稿に斜め方向から光を照射する照射手
   段と、 前記原稿から反射した光を感光材料に結像させる結像レ
   ンズと、 を備えた露光装置であって、 前記照射手段により照射された原稿の被照射領域内の前
   記照射手段に最も近い第１の点から反射した直接光の前
   記原稿面に対する最大角が、前記結像レンズの光が入射
   する前記原稿側の面内の前記照射手段から最も遠い第２
   の点と前記第１の点とを結ぶ直線と前記原稿面との成す
   角より小さくなると共に、前記被照射領域内の前記照射
   手段に最も遠い第３の点から反射した直接光の前記原稿
   面に対する最大角が、前記第２の点と前記第３の点とを
   結ぶ直線と前記原稿面との成す角より小さくなるよう
   に、前記照射手段及び前記結像レンズの少なくとも一方
   を配置した露光装置。
2. 【請求項２】 原稿に斜め方向から発散光を照射する照
   射手段と、 前記原稿から反射した光を感光材料に結像させる結像レ
   ンズと、 を備えた露光装置であって、 前記発散光の発散角の半角をθ_S 、前記発散光の光軸上
   の光の前記原稿への入射角をθ_i 、前記発散光が照射さ
   れた原稿の被照射領域内の前記照射手段に最も近い点か
   ら反射した直接光の拡散角の半角をψ_W 、及び前記被照
   射領域内の前記照射手段に最も近い点と前記結像レンズ
   の光が入射する前記原稿側の面内の前記照射手段から最
   も遠い点とを結ぶ直線の前記結像レンズの光軸との成す
   角をφ_Lとし、次式を満たすように、前記照射手段及び
   前記結像レンズの少なくとも一方を配置した露光装置。 【数１】θ_i −θ_S −ψ_W ＞φ_L
3. 【請求項３】 原稿に斜め方向から収束光を照射する照
   射手段と、 前記原稿から反射した光を感光材料に結像させる結像レ
   ンズと、 を備えた露光装置であって、 前記収束光が照射された原稿の被照射領域の前記照射手
   段及び前記結像レンズの光軸を含む面で切られた幅が前
   記結像レンズの光が入射する前記原稿側の面の幅より小
   さく、かつ、前記収束光の収束角の半角をθ_S 、前記収
   束光の光軸上の光の前記原稿への入射角をθ_i 、前記被
   照射領域内の前記照射手段に最も近い点及び最も遠い点
   から反射した各々の直接光の拡散角の半角をψ_W 、及び
   前記被照射領域内の前記照射手段に最も近い点及び最も
   遠い点と前記結像レンズの光が入射する前記原稿側の面
   内の前記照射手段から最も遠い点とを結ぶ各々の直線の
   前記結像レンズの光軸との成す角をそれぞれφ_LR、φ_LL
   とし、次の２式を満たすように、前記照射手段及び前記
   結像レンズの少なくとも一方を配置した露光装置。 【数２】θ_i ＋θ_S −ψ_W ＞φ_LR 【数３】θ_i −θ_S −ψ_W ＞φ_LL
4. 【請求項４】 原稿に斜め方向から収束光を照射する照
   射手段と、 前記原稿から反射した光を感光材料に結像させる結像レ
   ンズと、 を備えた露光装置であって、 前記収束光が照射された原稿の被照射領域の前記照射手
   段及び前記結像レンズの光軸を含む面で切られた幅が前
   記結像レンズの光が入射する前記原稿側の面の幅以上
   で、かつ、前記収束光の収束角の半角をθ_S 、前記収束
   光の光軸上の光の前記原稿への入射角をθ_i 、前記被照
   射領域内の前記照射手段に最も近い点及び最も遠い点か
   ら反射した各々の直接光の拡散角の半角をψ_W 、及び前
   記被照射領域内の前記照射手段に最も近い点及び最も遠
   い点と前記結像レンズの光が入射する前記原稿側の面内
   の前記照射手段から最も遠い点とを結ぶ各々の直線の前
   記結像レンズの光軸との成す角をそれぞれφ_LR、φ_LLと
   し、次の２式を満たすように、前記照射手段及び前記結
   像レンズの少なくとも一方を配置した露光装置。 【数４】θ_i ＋θ_S −ψ_W ＞φ_LR 【数５】θ_i −θ_S −ψ_W ＞−φ_LL