JPS6376569A - 結像光学装置 - 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】 艮五分界 本発明は結像光学装置、詳しくはファクシミリ又はデジ
タル複写機の読取光学系、もしくはアナログ複写機の露
光光学系における結像光学袋直に関するものである。

蛋米狡土 従来のファクシミリの画像読取装置では、例えば特開昭
６０−１７７３１号公報等に示すように、原稿を照明手
段により照明して得られる反射光をレンズにより受光素
子ＣＣＤに結像するようにした結像光学袋にか知られて
いる。

この従来の結像光学装置では受光素子ＣＣＤに入射され
る光は原稿からの反射光のごく一部であり、照明光の利
用効率は極めて低い。

アナログ複写機ではこのような結像光学系を用い、ＣＣ
Ｄの代わりに感光体に結像するようにしたのが一般的で
ある。このような複写機でも同様に照明光の利用効率は
低い。

従って照明エネルギーを大にする必要があるが、読取速
度が遅くなるという欠点がある。

旦昨 本発明は従来の結像光学装置の上記の問題点を解消し、
照明効率のよい結像光学装置を提供することを目的とし
ている。

槻或 本発明は上記の目的を達成するため、原稿を保持する原
稿保持手段と、原稿よりの画像光を受光する受光手段と
、前記原稿の面と受光手段の面を光学的共役関係に保つ
結像手段と、前記原稿面の同一位置を出発点とする複数
の光路を前記結像手段に入射するための第１反射手段と
、結像手段から射出され、原稿の同一位置を出発点とし
た複数の光路を受光面の同一位置に導く第２反射手段と
を備えたことを特徴とする。

本発明の構成及び作用の詳細を図に示す実施例に基づい
て説明する。

第１図及び第２図に於いて、原稿保持手段としての原稿
送りローラｌａ、ｌｂ、ｌｃ、ｌｄにより送られる原稿
４は透過照明ランプ２及び反射鏡３により照明される。

原稿４よりの照明光は結像手段である集束性光伝送体ア
レイ（セルフォック；商品名）５により受光手段である
ＣＣＤ６に入射結像される。結像手段５により原稿４の
第１図における下面と受光手段６の受光面６ａが等倍の
光学的共役関係に保たれている。

受光手段６には、スリット露光の場合にはＣＣＤライン
イメージセンサが利用され、およそ５０００個の光電変
換素子であるＰＮ接合部を有したものが用いられること
ができる。光電変換素子の上にはカラー画像の場合には
赤（Ｒ）、グリーン（Ｇ）、青（Ｂ）のフィルタがＲ，
Ｇ、Ｂ、Ｒ。

Ｇ、Ｂ・・・の順でくり返し配列されるとよい。受光素
子のサイズはスリット短辺方向が７０ａ位、スリット長
手方向（ライン方向）はフィルタ無しの場合に７０ａ位
、フィルタ有りの場合に２３ａ位とすることができる。

原稿４よりの照明光は第１反射手段７により、結像手段
５に入射される。原稿４からの光路として、それぞれス
リット中７０μの中心を出発点とする光路１ａ、ｌｂ、
ｌｃをとってみると、光路ｌｂ、ｌｃは第１反射手段７
のガラスの外面７ａ。

７ｂでそれぞれ全反射され、結像手段５である集束性光
伝送体の内部では光路１２ａ、１２ｂ、１２ｃ　（Ｓｉ
ｎｅカーブを描く）を進み、射出されて光路１１ａ、Ｉ
ｌｂ、ｌｌｃとして第２反射手段８に入射する。第２反
射手段８においては例えば光路１１ｂ、１１ｃの光がガ
ラスの外面８ｂ、８ａにおいて全反射されて出射される
。第２反射手段８を出射した光は受光面６ａ上に結像さ
れる。このことから、原稿上の点Ｘの像は受光面６ａの
点Ｘ′に、原稿面上の点ｙは受光面６ａの点ｙ′に結像
されることになる。

同様にしてスリット長辺方向では原稿４の上の点αが受
光面上の点α′にβがβ′に結像される。

スリット長辺方向（Ｘ方向）は主査方向で、ＣＣＤライ
ンイメージセンサを電気的にクロックシフトすることで
順次５０００画素（又はＲ，Ｇ。

Ｂ各５０００画素）のデータが読み出される。

副走査は原稿送りローラ１ａ〜１ｄを回転することによ
り原稿４をＹ方向に移動させて行う。

従来の光学装置では光路１０ａ、１２ａ、１１ａ５のみ
を用いているのに対し、本発明では光路Ｊｏｂ、１０ｃ
に関連する光路も使用されるので、従来に比べ約３倍の
光量がイメージセンサ６に与えられることになる。した
がって同一速度の読み取りでは約１／３の照明エネルギ
で従来と同等の照明が可能になった。

反射手段７．８のガラスの入射部、出射部では実際は光
は屈折するが、説明を簡単にするためこの点については
省略した。

結像手段５としては集束性光伝送体の代わりにレンズア
レイを利用することもできる。この場合は前記と光路が
若干具なってくる。

第３図及び第４図において、結像手段５は単一レンズと
して形成され、例えば１／７の縮小結像手段よりなる。

基本的な構造は第１図及び第２図と同様であるが第３図
及び第４図の例では結像方向が第１図の例とは逆になる
点が相違している。

このため第４図に示すようにスリット長手方向の両端位
置からの光路を考えた場合、受光面６ａの反対側端部に
入射するように入射方向が互いに逆になるように構成す
る。

第１反射手段としてのミラー？ａ、７ｂで反射した光が
レンズ５を通り、第２反射手段としてのミラー８ａ、８
ｂで反射して受光手段６の受光面６ａに倉吉像される。

第１図及び第２図に対応する部分には同一符号を付して
説明を省略する。光源は第１図が透過光を用いているの
に対し、第３図及び第４図では照明ランプ２ａ、２ｂに
よる原稿４よりの反射光が用いられている。

第５図はプラテンガラス１３の上の原稿を照明ランプ２
ａ、２ｂにより走査照明するように構成し、はぼ第３図
により構成された結像光学装置に似た結像光学装置を利
用した複写機の実施例である。第１反射手段であるミラ
ー７ａ、７ｂに向かって原稿４からの反射光を反射させ
る走査ミラー７ｃ、７ｄを設け、走査ミラー７ｃ、７ｄ
は照明ランプ２ａ、２ｂとほぼ一体として原稿４の位置
４ａと４ｂの間を走査移動する。走査ミラー７ｃ。

７ｄの走査速度■１は感光体１４の周速度■３と同じ速
度に選定される。

第１反射手段であるミラー７’ａ、７ｂは図示しない同
一のキャリジ上に配置され、走査ミラー７ｃ、７ｄの速
度■、の１／２の速度■２で往復動される。

原稿４からの反射光は２つの光路１０ａ、１０ｂを通し
てレンズ５、第２反射手段のミラー８ａ。

８ｂ、及び第３反射手段８ｃ、８ｄにより感光体１４の
受光面に結像される。

従来は例えば光路１０ａ只１つであったので、光路が２
つに増えることにより従来に比べて半分の照明光量で感
光体１４には従来と同一光量の露光が可能になる。

感光体１４に結像された光像に対する処理は公知の一般
の複写機と同一であり、チャージコロトロン１５、現像
ユニット１６、転写コロトロン１７、除電コロトロン１
８、クリーナ１９、転写給紙部２０、給紙ローラ２１、
レジスクロール対２２、搬送ベルト２３、定着ユニット
２４、排紙ロール対２５、排紙トレイ２６が夫々配置さ
れている。

第１図〜第４図のＣＣＤの代わりに感光体を配置してア
ナログ複写機に適用し、第５図の感光体の代わりにイメ
ージセンサ−を設けてデジタルスキャナに通用できるの
は当然である。

図示した実施例において結像倍率を任意に変えるように
することも可能であり、結像手段と反射手段、例えばレ
ンズとミラーの位置を光学的共役関係を維持しながら所
定の位置に変化させるようにすればよい。

受光手段には複数の光電変換素子より構成される固体撮
像素子と電子写真感光体を適宜選択でき、結像手段とし
ては集束性光伝送体アレイ、レンズアレイ、単独レンズ
等を適宜選択できる。

訪米 本発明によりスキャナの読取速度、ＰＰＣのコピー速度
を一定とすると、照明エネルギーは従来の例に比し、第
１図〜第４図の例では１／３に、第５図の例では１／２
に低減でき、省電力化が得られ、又照明エネルギーを一
定とすると読取速度を２倍〜３倍に高めることが可能に
なった。

本発明の結像光学装置はファクシミリや複写機だけでな
くＯＣＲ，ＯＭＲ，バーコードリーダー等の広い範囲で
利用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る結像光学装置のスリット結像光学
系に通用した例のスリット短辺方向の断面図、第２図は
スリット長辺方向における断面図第３圀は別の実施例の
第１図に対応する図、第４図は第３図の例の第２図に対
応する図、第５図はアナログＰＰＣにおける実施例の説
明略図である。 ｌａ、ｌｂ、ｌｃ、１ｄ・−・原稿送りローラ（原保持
手段） ４・・・原稿　　　　　５・・・結像手段６・・・受光
手段　　　７ａ、７ｂ・・・第１反射手段８ａ、８ｂ・
・・第２反射手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 原稿を保持する原稿保持手段と、原稿よりの画像光を受
   光する受光手段と、前記原稿の面と受光手段の面を光学
   的共役関係に保つ結像手段と、前記原稿面の同一位置を
   出発点とする複数の光路を前記結像手段に入射するため
   の第１反射手段と、結像手段から射出され、原稿の同一
   位置を出発点とした複数の光路を受光面の同一位置に導
   く第２反射手段とを備えたことを特徴とする結像光学装
   置。