JPS63314962A - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は原稿照明装置に関し、一層詳細には、光ファイ
バから射出される照明光を円柱レンズを介して原稿の主
走査線に沿ってライン状に集光させることにより前記原
稿を効果的に照明可能とした原稿照明装置に関する。

［発明の背景］ 例えば、印刷、製版の分野において、作業工程の合理化
、画像品質の向上等を目的として原稿に担持された画像
情報を電気的に処理し、フィルム原版を作成する画像走
査記録再生システムが広汎に用いられている。

この画像走査記録再生システムは画像読取装置と画像再
生装置とから基本的に構成されている。すなわち、画像
読取装置では、画像読取部において副走査搬送される原
稿の画像情報が光電変換素子によって主走査され電気信
号に変換される。次に、画像読取装置で光電変換された
画像情報は画像再生装置において製版条件に応じた階調
補正、輪郭強調等の演算処理が施された後、レーザ光等
の光信号に変換されフィルム等の感光材料からなる記録
担体上に記録再生される。なお、この記録担体は所定の
現像装置によって現像処理され、フィルム原版として印
刷等に供されることになる。

ところで、前記画像読取装置では原稿に担持された画像
情報の高速走査による読み取りを達成するため、例えば
、電荷結合素子（以下、ＣＣＤと称する）が用いられて
いる。この場合、前記ＣＣＤによって画像情報を読み取
るには、原稿をその走査方向に沿って高照度に照明する
必要がある。

そこで、原稿を照明するため、前記原稿の主走査線に沿
って長尺に形成した蛍光灯あるいはハロゲンランプ等を
近接配置したものがある。

この場合、蛍光灯はその両端部近傍において照度が低下
する傾向を有しており、ＣＣＤにより読み取られた画像
信号にむらの生しる虞がある。

また、ハロゲンランプは相当に発熱するため、この熱に
よって原稿が湾曲したり遜色する虞がある。従って、前
記ハロゲンランプと原稿との間に長尺な断熱フィルタ等
を介装さ−Ｕなければならず、構成が複雑化する不都合
が指摘されている。

一方、原稿を高照度で効率よく照明するものとして特開
間第５６−４７１６５号に開示された照明装置がある。

この場合、点状の光源から出力された照明光は多数の光
ファイン＼を束にした光フアイババンドルの一端部に入
射した後、原稿の主走査線に沿ってライン状に配列した
光ファイン＼ハンドルの他端部から射出され、シリンド
リカルレンズを介して前記原稿の主走査線上に集光され
る。従って、前記照明光は光ファイン１によって原稿の
主走査線を一様に照射するため、前記原稿に担持された
画像情報がＣＣＤによって効果的に光電変換されること
になる。

ところで、光ファイバの端部から射出されるｌ！賢明先
は、例えば、約６０°といった比較的大きな開き角度で
拡散する傾向がある。一方、従来技術で用いられている
シリンドリカルレンズは円柱を母線に平行に切り出した
形状に成′形されており、そのため、レンズの開口ｆｉ
（ＮＡ）が小さくなり光ファイバの端部から大きな開き
角度で射出される照明光を原塙上に効率よく集光出来な
いという欠点が指摘されている。

［発明の目的］ 本発明は前記の不都合を克服するためになされたもので
あって、光ファイバから射出される照明光を円柱レンズ
によって所定の照射角度で原稿の主走査線上に集光させ
ることにより前記原稿を極めて節７ｉな構成で効果的に
照明することの出来る原稿照明装置を堤供することを目
的とする。

［目的を達成するための手段］ ）１ｉＩ記の目的を達成するために、本発明は照明光を
出力する点状光源と、原稿に近接する端部を前記原稿の
主走査線に沿ってライン状に構成し前記照明光を前記原
稿に導く光ファイバと、前記光ファイバの端部と前記原
稿との間に配置され照明光を前記原稿の主走査線上に集
光する円柱レンズとを具備することを特徴とする。

［実施１ｍ様］ 次に、本発明に係る原稿照明装置について好適な実施態
様を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明す
る。

第１図および第２図において参照符号１０ａおよび１０
ｂは夫々本実施態様に係る原Ｊ、３照明装置を示す。こ
の場合、原稿照明装置１０ａ、ｌＯｂは画像情報を担持
し矢印へ方向に副走査搬送される原稿Ｓをその主走査線
１１に沿って照明する。

なお、原稿照明装置１０ｂは原稿照明装置１０ａと同様
に構成されるため、対応する部（オの参照数字にｂを付
し、第１図以降においてその構成の詳細な説明を省略す
る。

そこで、原稿照明装置１０ａはハロゲンランプ、キセノ
ンランプ等からなる点状の光源１２ａと、多数の光ファ
イバ１３ａを束ねることによって構成され前記光源１２
ａから出力される照明光Ｌ１を原稿Ｓに導く光フアイバ
ハンドル１４ａと、前記照明光Ｌ１を原稿Ｓの主走査線
１１に沿ってライン状に集光する円柱レンズ１６ａとを
含む。

光源１２ａはその周囲が回転楕円面状に形成された反射
ミラー１８ａによって囲繞され、この反射ミラー１８ａ
の開口部には反射コーティングの施された赤外線吸収フ
ィルタ２０ａの一方の面が対向して配設される。また、
前記赤外線吸収フィルタ２０ａの他方の面には円柱状に
形成されたアクリル製の導光部材２２ａが近接配置され
、この導光部材２２ａの開口部には光フアイババンドル
１４ａを構成する多数の光ファイバ１３ａの一端部が装
着される。なお、光ファイバ１３ａは照明光Ｌ１を原稿
Ｓの所望の箇所に容易に導くことが出来るようプラスチ
ック光ファイバを用いると好適である。

一方、光ファイバ１３ａの他端部は光フアイババンドル
１４ａを湾曲させることで原稿Ｓから所定距離離間した
部位に配置しておき、前記他端部を長尺なハウジング２
４ａに収納することにより原稿Ｓの主走査線１１に沿っ
てライン状となるように構成してお（。この場合、ハウ
ジング２４ａによって保持された光ファイバ１３ａの端
部から射出される照明光Ｌ１の光軸と原稿Ｓに立てた垂
線とのなす角度θは２０°乃至４５°の範囲内となるよ
うに前記ハウジング２４ａの方向を設定しておく。また
、前記光ファイバ１３ａの端部と原稿Ｓとの間には主走
査線１１に平行となるように円柱レンズ１６ａを配設す
る。この場合、円柱レンズ１６ａと原稿Ｓの主走査線１
１との距ｒｄ［１は前記円柱レンズ１６ａと近軸像面と
の距離よりもやや短く設定しておくものとする。

一方、原稿Ｓにおける主走査線１１の鉛直上方向には結
像レンズ２６を介してＣＣＤ２８を配置しておく。この
場合、結像レンズ２６は原稿Ｓに担持された、画像情報
によって反射された反射光Ｌ２をＣ０Ｄ２８に結像し、
また、ＣＣＤ２８は前記反射光Ｌ２を光電変換し画像信
号を形成する。

本実施態様に係る原稿照明装置は基本的には以上のよう
に構成されるものであり、次に、その作用並びに効果に
ついて説明する。

先ず、光源１２ａから出力された照明光り、は回転楕円
面状に形成された反射ミラー１８ａによって集光され、
赤外線吸収フィルタ２０ａを介して光フアイババンドル
１４ａを構成する光ファイバ１３ａの一端部に入射する
。この場合、前記光ファイバ１３ａの一端部には円柱状
の導光部材２２ａが配設されており、光源１２ａからの
照明光Ｌ１は前記導光部材２２ａの内壁面によって反射
され光ファイバ１３ａに極めて効率的に入射すると共に
、ランダムな反射作用によって各光ファイバ１３ａには
均一な光量の照明光り、が入射することになる。

光ファイバ１３ａの一端部から入射したｎ、ｒ＜明光り
、は所定の形状に湾曲された光フアイババンドル１４ａ
を介して所定の部位まで導かれた後、光ファイバ１３ａ
の他端部から原稿Ｓの主走査線１１に指向して射出され
る。そして、前記光ファイバ１３ａの端部から射出され
た照明光り、は円柱レンズ１６ａによって原稿Ｓの副走
査方向（矢印六方向）にのみ集束され、前記原稿Ｓの主
走査線１１上に集光される。この結果、前記主走査線１
１が照明光Ｌ１によって照明される。

ここで、円柱レンズ１６ａは同じ開口高２ｈを有した蒲
鉾状のシリンドリカルレンズと比較してその焦点距離が
短いため、第３図に示す開口角αを大きく設定すること
が出来る。従って、光ファイバ１３ａの端部から比較的
大きな開き角度（プラスチック光ファイバの場合、約６
０°程度である）で射出される照明光り、は円柱レンズ
１６ａによってその大部分が原稿Ｓの主走査線１１上に
集光される。この結果、原稿Ｓは極めて高照度に照明さ
れることになる。

また、円柱レンズ１６ａは、第３図に示すように、近軸
光線とその周縁部を経由した光線とでその集光地点が光
軸に沿って異なる球面収差が大きい。このため、ａ−ａ
４５．ｂ−ｂ線、Ｃ−ｃ線およびｄ−ｄ線における光量
分布は原稿Ｓの副走査方向（矢印Ａ方向）に沿って第４
図に示すようになる。従って、原稿Ｓが円柱レンズ１６
ａの近軸像面（ｃ−ｃ線）上よりも円柱レンズ１６ａ寄
りのｂ−ｂ線上に配置されるように円柱レンズ１６ａと
原稿Ｓとの距離！を調整しておけば、主走査線１１を最
も効果的に照明することが出来る。なお、光ファイバ１
３ａの端部は主走査方向（矢印Ｂ方向）にγ・ａっで密
に近接した状態で配列されている。この場合、円柱レン
ズ１６ａは照明光Ｌ１を主走査方向（矢印Ｂ方向）に集
光することがないため、各光ファイバ１３ａより射出さ
れた照明光り、は、第５図に示すように、互いに重畳さ
れ原稿Ｓの主走査線１１に沿って略均−に照射されるこ
とになる。

このようにして、原稿照明装置１０ａおよび１０ｂから
の照明光Ｌ１により高照度で照明された原稿Ｓはその主
走査線１１から画像情報を反射光Ｌ２として出力する。

この反射光Ｌ２は結像レンズ２６によってＣＣＤ２８上
に結像され、光電変換されて画像信号が得られる。なお
、原稿Ｓは図示しない搬送機構によって矢印へ方向に副
走査搬送されるため、その全面に担持された画像情報に
よる画像信号が得られる。

ここで、反射光Ｌ２の光軸と前記照明光Ｌ１の光軸との
なす角度θは２０°乃至４５°の範囲内に設定しておく
と好適である。すなわら、Ｃ０Ｄ２８によって原稿Ｓを
鉛直上方向から走査した場合、一般に、原稿Ｓの照度は
ｃｏｓθに略比例して低くなり、角度θが４５°を越え
た時、その照度は角度θが０°の場合の７０％以下とな
り照明効率が著しく低下することが知られている。

従って、角度θの上限は略・１５＠とすることが望まし
い。また、原稿Ｓに照射された照明光Ｌ　。

は、第６図に示すように、前記原稿Ｓに担持された画像
情報に依存する強度を持つ乱反射光３０と、原稿Ｓの表
面の光沢による正反射光３２との２１１の反射光となる
。この場合、前記乱反射光３０は画像情報として必要な
ものであるが、正反射光３２はノイズや画像のコントラ
ストを低下させる原因となる。例えば、第７図に示すよ
うに、原稿Ｓ′として表面に凹凸の形成された絹目印画
紙を用いた場合、前記原稿Ｓ′からの正反射光３２はか
なりの範囲に広がるため、角度θが略１５°以下におい
て前記正反射光３２の成分が含有ＣＣＤ２８に入射する
ことになる。従って、照明光り、の照射角度θの下限は
略２０’と設定することが望ましい。結局、照明光り、
の照射角１１θを略２０°乃至略４５°の９・ｎ凹円に
設定しておけば、原稿Ｓから画像情報を含む最適な反射
光Ｌ２を得ることが出来る。

［発明の効果１ 以上のように、本発明によれば、点状光源から出力され
る照明光を光ファイバによって円柱レンズに導き、前記
照明光を前記円柱レンズを介して原稿上に所定の照射角
度でライン状に集光させるように構成している。従って
、照明光は円柱レンズによって原稿を極めて効果的に照
明するため、正確な画像情報の読み取りが可能となる。

また、原稿に対する照明光の照射角度を最適に設定する
ことでノイズが少なくコントラストの高い画像情報を得
ることが出来る。

以上、本発明について好適な実施態様を挙げて説明した
が、本発明はこの実施態様に限定されるものではなく、
例えば、原稿に指向する光ファイバの端部をライン状に
配列した光ファイバを複数列設けた構成とする等、本発
明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良並びに設
計の変更が可能なことは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る原稿１（α明装置の一部省略構成
斜視図、 第２図は本発明に係る原稿照明装置の側面説明図、 第３図は本発明に係る原稿照明装置ソにおける円柱レン
ズの説明図、 第１１図は本発明に係る原稿１７（明装置における円柱
レンズの特性図、 第５図は本発明に係る原稿照明装置の一部所面正面説明
図、 第６図は原稿による反射光の説明図、 第７図は原稿として絹目印画紙を用いた場合における反
射光の説明図である。 １０ａ、１０ｂ・・・原稿照明装置 １１・・・主走査線　　　　　　１２ａ、１２ｂ・・・
光源１３ａ、１３ｂ・・・光ファイバ １４ａ、１４ｂ・・・光フアイババンドル１６ａ、１６
ｂ・・・円柱レンズ ２０ａ、２０ｂ・・・赤外線吸収フィルタ２６・・・結
像レンズ　　　２８・・・ＣＣＤＬｌ・・・照明光　　
　　Ｌ２・・・反射光Ｓ・・・原稿

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）照明光を出力する点状光源と、原稿に近接する端
   部を前記原稿の主走査線に沿ってライン状に構成し前記
   照明光を前記原稿に導く光ファイバと、前記光ファイバ
   の端部と前記原稿との間に配置され照明光を前記原稿の
   主走査線上に集光する円柱レンズとを具備することを特
   徴とする原稿照明装置。
2. （２）特許請求の範囲第１項記載の装置において円柱レ
   ンズと主走査線との距離は前記円柱レンズの近軸像面距
   離よりも短く設定してなる原稿照明装置。
3. （３）特許請求の範囲第１項記載の装置において原稿に
   担持された情報を読み取る読取光学系の光軸と光ファイ
   バの端部から原稿に指向して射出される照明光の光軸と
   の夾角を略２０°乃至略４５°の範囲に設定してなる原
   稿照明装置。
4. （４）特許請求の範囲第１項記載の装置において、点状
   光源と光ファイバの端部との間には反射内周壁を有する
   円柱状の導光部材を配設してなる原稿照明装置。