JPS58146174A - 原稿照明装置 - 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】 本発明は、ファクシミリ装置の原稿読取部等において、
原稿面のうちの；読み取部等を行われる実質的には線状
の部分を照射する原稿照明装置に関するものである。

ファクシミリ装置あるいは複写装置等の多くは原稿面の
うちの、実質的にはストライプ状の部分を照射し、その
ストライプ状の部分の画像のみをレンズ系により結像す
ることにより、前記原稿面上の画像を読み取ったり、複
写したシする。

特に、ファクシミリ装置においては、近年、−次元固体
イメージセンサによる読取方式を採用することによって
、高速、高精度、高信頼性の読取装置が実現可能となっ
ているが、このような固体イメージセンサによる読取方
式を採用する場合には、原稿面は、走査線に沿う部分の
みが安定かつ一様に照明されればよい。

しかしながら、ここで、読取光学系全体として考慮すべ
きことは、結像時、レンズ光軸から外れ　。

た位置の像光量が減衰するシェーディング（周辺光量低
下）現象の問題である。すなわち、レンズによる結像系
においては、いわゆる「Ｌａｍｂｅｒｔのｃｏｓφ則」
の他、レンズ自体の光の吸収、反射や、３１＋−ニゲ 開口部での、けられ（ｖｉｇｎｅｔｔｉｎｇ　）や、さ
らにはイメージセンサへの入射角による入射効率の違い
等によって、前記シェーディングが生じる。

第１図によって、さらに前記シェーディングを概念的に
説明すると、原稿１の面１ａ上の点ＩＡ。

１Ｂ等がレンズ２によって像面３上の点３Ａ、３Ｂ等に
写像されるとき、周辺からの光束４が光軸５となす角を
φとすると、点像３Ｂの光強度は、点像３Ａに比較して
ｃｏｓ４φの減衰項を含んでいる（これは、原稿面１ａ
が一様照度で照射された完全拡散面であると仮定した場
合であるが、通常、普通紙では、前記完全拡散面の仮定
はよく成立すると言われている）。

一例として、画角±２０．６°のレンズで８４版原稿を
倍率０．１１２倍で結像するとき、ｃｏｓ’　φ＝ＣＯ
５’　２Ｃ’６°＃０．７７である。しかし、レンズ自
体の透光特性として、θ：２０．６°　においてＴθ−
Ｏ，Ｓ程度の減衰があるため、総合的にシェーディング
は最周辺で０．６程度となる。

このようなシェーディングは、ファクシミリ装置の光電
変換、あるいは複写機の潜像形成等において結像される
画像の強度（以下、像強度と言う）分布に著しい偏り（
歪）を写えるので、良好な画像品質を得るには、シェー
ディングを極力補正して正しい像強度分布を実現するこ
とが重要である。

前記シェーディング補正の方法としては、従来より大別
して、 （ａ）　　光源側での補正。

（ｂ）　　結像光学系での補正。

（Ｃ）　　光電変換系での電子的補正。

の３種類の方法があるが、光電変換の信号対雑音比を考
慮すると、（ａ）または（ｂ）の方法による補正がまず
必要であり、これを補うものとして（ｃ）の方法が適用
されるのが望ましいと考えられる。

また、体）と（ｂ）の方法とを一比較検討してみると、
申）の方法は、結像レンズの入射瞳、または射出瞳の近
傍光束を利用してシェーディング補正を実施した場合、
小面積の光学フィルタまたは金属板等からなる遮光板で
補正効果を得ることができる点が優れている。しかし、
前記フィルタないしけ遮すべ・−〉′ 元板の機構設計上の精度をそれだけ要することになる。

その点、体）の方法では、原稿面に沿ってシェーディン
グ補正を実現すればよく、機構設計上の精度が緩和され
る。そして、このことは、特にコスト面で有利となる。

第２図は前記（ａ）の方法によりシェープインク補正を
行う従来のファクシミリ装置の光学系の一例を示す。同
図において、原稿面１ａには螢光管６が対向されている
。この螢光管６はその長手方向を主走査方向（紙面に垂
直な方向）と一致されている。２はレンズ、８はイメー
ジセンサであり、原稿面１ａの螢光管６に照射される領
域のうちの、主走査方向に延びる直線状の部分が、レン
ズ２によりイメージセンサ８上に結像される。

前記原稿面１と螢光管６との間には、光を透過しない遮
光板９が設けられている。この遮光板９の上縁９ａは、
螢光管６が発する光束のうちの、原稿面１ａの光軸近傍
の部分に入射する成分の光量は小きくなり、逆に、原稿
面１ａの周辺部に入射する成分の光量は多くなるように
、所定の弓形状の曲線をなしている。

このような従来装置は、簡単な構造で、−地目的をあら
まし達し得るように思われるが、次の２点がなお欠点と
して残る。

（イ）遮光板９の影に近い部分が読み取られるので、も
し原稿面１ａがなんらかの原因で光軸方向に多少移動し
た場合、著しい光量変化を生じる。

（ロ）原稿面１ａおよび螢光管６の設定位置に対して、
遮光板９の設定位置の精度が相当必要であり、螢光管６
の交換に際しても注意を要する。

本発明は以上のような事情に鑑みてなされたもので、機
構設計上の精度をそれほど必要とせず、経済性に優れ、
かつ安定なシェーディング補正機能を得ることができる
原稿照明装置を提供することを目的とする。

本発明による原稿照明装置は、互いに異なった拡散の度
合にて光を透過する部分を、適当面積に区切った区域毎
に、適当な面積比で設けてなるシェーディング補正スク
リーンを、原稿面と光源とり′間に設けて、シェーディ
ング補正を行うもので７ベー：′ ある。

以下本発明を図面に示す実施例に基づいてさらに詳細に
説明する。

第４図は本発明の一実施例を示すものである。

原稿面１ａの下方には、螢光管６が主走査方向に配置さ
れている。前記原稿面１ａと螢光管６との間には、シェ
ーディング補正スクリーン１ｏが設置されている。

２はレンズ、８は一次元イメージセンサであり、原稿面
１ａのうちの、主走査方向に延びる直線状の部分が、レ
ンズ２によりイメージセンサ８上に結像σれるようにな
っている。また、前記直線状の部分は、前１己螢光管６
から発せられ、スクＩＪ−ン１ｏを透過した光束によシ
照射されるようになっている。なお、矢印Ｑは原稿が送
られる方向、すなわち副走査方向を示している。

前記スクリーン１ｏは、拡散透過媒質部１１（図面にお
いてハンチングを付した部分）と正透過媒質部１２（図
において白抜きで示す部分）とモザイク状に組み合わせ
てなる。前記拡散透過媒質部１１は、すシガラスや曇カ
ラス等のように光束を拡散透過する部分であり、平行入
射光束成分を一定角度範囲（例えば±２０〜３０　　）
において一様に拡散するようになっている。また、前記
正透過媒質部１２は、光束を一様な透過率で正透過する
ようになっている。

さらに詳しく説明すると、前記スクリーン１０　　　　
’は、それぞれ主走査方向に幅ｐ（例えば５ａ程度）の
適当数の区域から構成されており、かつこれらの区域は
それぞれ第６図に示す（１）〜Ｍの拡散透過媒質部１１
と正透過媒質部１２との組み合わせパターンのうちの何
れか１つで構成されている。

ここで、前記（１）は正透過媒質部１２のみからなるパ
ターン、Ｍは拡散透過媒質部１１のみからなるパターン
、（Ｕ′）〜閏は拡散透過媒質部１１と正透過媒質部１
２とが適当な面積比で組み合わされたパターンであり、
（ＩＩ）〜（■の順序で拡散透過媒質部１１の面積比が
段々大きくなっている。そして、第６図によく示される
ように、スクリーン１０の一辺側から光軸側に向かって
、それぞれパターン（１）〜（ロ）からなる区域が、こ
の順序で所定数ずつ設けられている。

なお、前記のように拡散透過媒質部１１は、平行入射光
束成分に対して例えば±２０〜３０の範囲に光束を拡散
する性質があるので、本実施例では、前記パターン（至
）のように拡散透過媒質部１１のみからなる区域では、
入射光量を１とすると、原稿面１ａ上の前記直線状部分
における光量は０．６に減衰する（拡散透過媒質部１１
の材料および加工法を選択することによシ、光束の拡散
角度分布、ひいては光減衰特性を選択することができる
ことは言うまでもない）。また、他のパターンからなる
区域でも、拡散透過媒質部１１と正透過媒質部１２との
面積比に応じて光量が減衰される。

スクリーン１ｏが前記構造とされているため、螢光管６
から発し、スクリーン１０を通過する光ｉｔ、光軸付近
はど大きく減衰され、周辺付近においてはほとんど減衰
されない、したがって、シェーディング補正を行うこと
ができる。

実測したところによると、シェーディング補正前の白原
稿に対応する像画の光量分布は、第４図の曲線Ｍのよう
であったが、本実施例によるシェーディング補正後の前
記像面の光量分布は、同図の曲線Ｎのようになシ、平均
の像強度レベルに対する光量揺ぎは±１０％以下となっ
た。（第４図において、Ｘ軸は主走査方向を示す）。な
お、前記各区域を構成する拡散透過媒質部１１と正透過
媒質部１２との組み合わせパターンの種類をさらに増加
すれば、シェーディング補正精度をさらに改善できるこ
とは言うまでもない。

そして、この原稿照明装置では、適当な光量減衰（約１
７２程度）を与えても、前記遮光板等を用いた場合のよ
うな顕著な影が発生しない。このため、スクリーン１ｏ
を原稿面１ａと螢光管６との間に設置する際、その設置
位置は厳密な精度を要しない。

第７図は、本発明におけるシェーディング補正スクリー
ンの各区域を構成するパターンの他の実゛　施例を示す
。本実施例においては、前記各区域は、１１、、−ジ （Ａ）〜（Ｆ′）の６種類のパターンの１つから構成さ
れる。

そして、前記各パターンは、寸法ａＸｂの要素領域１３
を縦横６個ずつ、合計２５個並べてなり、かつそれぞれ
、前記２５個の要素領域１３のうちの所定数を拡散透過
媒質部１１、残シを正透過媒質部１２としたものである
。

具体的には、前記各パターン（Ａ）〜（ＦＪ中の拡散透
過媒質部１１からなる要素領域１３は、それぞれ、７．
１０，１３，１６，２０．２６個である。

本実施例においては、主走査方向のみならず、それに対
し垂直な方向にも拡散透過媒質部１１および正透過媒質
部１２が分布されているので、前記第４図ないし第６図
の実施例より一層照明むらを低減することができる。

なお、前記各実施例の（１）〜Ｍおよび（４）〜り）の
ようなパターンは、ガラス板上や、プラスチックス・シ
ート材等上に、印刷を含む種々の方法で容易に実現でき
るので、低コストで製造し得る。

また、前記各実施例におけるパターン中の正道―媒質部
１２は、通常の透明なガラス体、シート特開昭５８−１
４６１７４（４） フィルム等で構成してもよいが、スクリー７１０を構成
する材料に設けられた開口部により正透過媒質部１２を
構成してもよい。ざらに、正透過媒質部１２の代りに、
拡散透過媒質部１１より拡散性の少ない別の拡散透過媒
質部を設けてもよい。

第８図は、本発明のざらに他の実施例を示す。

１４ｐ１５は紙送りローラ、１６．１７はローラ１４．
１５に対向されたカイト板であり、原稿１は紙送りロー
ラ１４，１５の回転により、ローラ１４とガイド板１６
との間およびローラ１５とガイド板１７との間を搬送さ
れるようになっている。

１８はアパーチャ型螢光管であり、この螢光管１８のア
パーチャ１９ば、゛原稿面１ａに対し斜め方向に対向さ
れている。前記原稿面１ａとアパーチャ１９との間には
、円柱レンズ２０が、ガイド板１７に取り付けられるこ
とにより、設置されている。

前記円柱レンズ２０の平面部には、前記各実施例におけ
る場合と同様の、各区域毎に適当な面積孔で拡散透過媒
質部１１と正透過媒質部１２とを１３べ一層 設けてなるシェーディング補正スクリーン１ｏが、近接
または密着されている。また、前記ガイド板１６の一部
は、原稿１の走行方向（矢印Ｒ方向）に対して斜め方向
に折シ曲けられておシ、反射面２１を形成している。こ
の反射面２１１Ｉｉ、螢光管１８のアパーチャ１９から
射出され、スクリーン１０および円柱レンズ２０を通過
した後、原稿面１ａで反射きれて入射した光束、および
アパーチャ１９から射出され、スクリーン１０および円
柱レンズ２０を通過した後、原稿面１ａを経ることなく
直接入射した光束を、原稿面１ａへ反射するようになっ
ている。

本実施例においても、螢光管１８のアパーチャ１９から
射出された光束が、スクリーン１０を通過した後、円柱
レンズ２ｏによシ集光されて原稿面１ａを照射すること
によシ、前記各実施例と同様にシェーディング補正を行
うことができる。

ぞして、本実施例においては、アパーチャ１９から射出
される光束が、円柱レンズ２０によシ原）面１上に有効
に集光されるとともに、反射面２１によシ前記反射が行
われるので、アパーチャ１９から射出される光束を効率
よく利用できる。

なお、通常のすりカラスもしくは曇ガラス等の製作に用
いられる薬品処理またはサンドブラスト等の加工法によ
って、円柱レンズ２０の表面に直接、拡散透過媒質部１
１を形成することにより、円柱レンズ２ｏの表面上に直
接、スクリーン１０を形成してもよい。

第９図は、本発明のさらに別の実施例を示す。

２２はガラス板であり、原稿１ばこのカラス板２２に沿
って搬送されるようになっている。１８はアパーチャ１
９を有するアバ−チャ型螢光管であり、前記アパーチャ
１９はガラス板２２を介して原稿面１ａに対向きれてい
る。

前記アパーチャ１９には、螢光管１８に直接またはスペ
ーサを介して取り付けられることにより、前記各実施例
と同様のシェーディング補正スクリー７１０が密着また
は近接されている。

本実施例においても、アパーチャ１９から射出へれた光
がスクリーン１０およびガラス板２２を１５ページ 透過して原稿面１ａを照射することにより、シ工−ティ
ング補正を行うことができる。

なお、第８図の実施例の場合と同様にして、前記スクリ
ーン１ｏをアパーチャ１９の壁面に直接形成してもよい
。

以上のように本発明によれば、 （イ）従来の遮光板等を用いる場合のように、顕著な影
が発生しないので、原稿面と光源との間にスクリーンを
設置する際、厳密な機構設計上の精［庄を必要としない
。また、同じ理由によシ、原稿静ＩＬ、時のみならず、
原稿走行時において原、稿面が多少彎曲したり、光軸方
向に変位したりしている」場合にも、安定したシェープ
インク補正効果を発揮することができる。

仲）拡散光によシ原稿が照明されるため、螢光管等の光
源の管壁面上にほこシや汚れが付着した場合でも、原稿
面上に照度むらが生じにくくなる。

（ハ）スクリーンを容易かつ低コストに製作できる。

等の優れた効果を得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は一般的な結像光学系におけるシェーディング現
象を示す説明図、第２図は従来の原稿照明装置を示す一
路構成図、第３図は前記従来の原稿照明装置におけるス
クリーンを示す正面図、第４図（イ）、（ロ）は本発明
の一実施例による原稿照明装置の側面図、正面図、第６
図は同原稿照明装置における光量補正特性を、スクリー
ンの断面構造と対応して示した特性図、第６図は同原稿
照明装置のスクリーンにおいて各区域を構成する拡散透
過媒質部と正透過媒質部との６種類の組み合わせパター
ンの正面図、第７図は本発明の他の実施例によるスクリ
ーンにおいて各区域を構成する６種類のパターンの正面
図１、第８図は本発明のさらに他の実施例による原稿照
明装置の断面図、第９図は本発明のさらに別の実施例に
よる原稿照明装置の断面図である。 １・・・・・・原稿、１ａ・・・・・・原稿面、２・・
・・・・レンズ、６・・・・・・螢光管、１ｏ・・・・
・・シェーディング補正スフラーン、１１・・・・・・
拡散透過媒質部、１２・・・・・・正道１７ペー〕゛ 過媒質部、１８・・・・・・アパーチャ型螢光管、１９
・・・・・・アパーチャ、２０・・・・・・円柱レンズ
。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 第２図 第４図 、イ、　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　（１′第５図 第６図 （Ｂ）　　　　　　　　　　　　　（Ｅ）（（１：ｌ　
　　　　　　　　　　　　　　＜Ｆ）第　８　園

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）互いに異なった拡散の度合にて光を透過する部分
   を、適当面積に区切った区域毎に、適当な面積比で設け
   てなるシェーディング補正スクリーンを、原稿面と光源
   との間に設けた原稿照明装置。
2. （２）原稿面と光源との間に円柱レンズを設けるととも
   に、この円柱レンズの表面に近接または密着してシェー
   ディング補正スクリーンを設けた特許請求の範囲第１記
   載の原稿照明装置。
3. （３）光源はアパーチャ型螢光管からなシ、この螢光管
   のアパーチャに近接または密着してシェーディング補正
   スクリーンを設けた特許請求の範囲第１項記載の原稿照
   明装置。