JP3406937B2 - 光束形状変換手段を有した投影装置及びそれを用いた画像読取装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光束形状変換手段を有し
た投影装置及びそれを用いた画像読取装置に関し、特に
フィルム（物体）等の画面サイズが広範囲に多伎に渡る
場合においても２次元のスクエアタイプの光束形状から
１次元のリニアタイプの光束形状への変換を行うことに
より照明手段の構成空間を小型化にし極めて効率の良い
照明を行なうと共に該原稿の画像情報を光電変換手段面
上に投影結像し、該画像情報を読取るようにした、例え
ばイメージスキャナや複写機やファクシミリ等の装置に
好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】従来よりイメージスキャナや複写機やフ
ァクシミリ等の画像読取装置に於いては、反射型の原稿
画像からの反射光束や透過型の原稿フィルム等からの透
過光束を投影手段により複数の画素（受光素子）を１次
元的に配列したラインセンサ（ＣＣＤ）等の光電変換手
段面上に投影結像させて、該原稿の画像情報を読み取っ
ている。

【０００３】この場合、該ラインセンサの長手方向（主
走査方向）に関しては各画素に相当する受光素子からの
検出データを順次電気的に走査（変換）して、又該ライ
ンセンサの短手方向（副走査方向）に関しては原稿画像
（原稿フィルム）とラインセンサとの間を機械的に相対
的な走査移動をすることで、その画像情報を２次元的に
読み取っている。

【０００４】又、取り扱う原稿サイズが３５ｍｍサイズ
（通常サイズ）から４″×５″（大判サイズ）等の広範
囲に多伎に渡る場合は、それらの各原稿サイズとライン
センサの検出ライン長との整合を取るために結像倍率が
それぞれ異なる結像レンズ（投影レンズ）を複数個用意
し、各原稿サイズに応じて使用する結像レンズを切換え
ることによりラインセンサ（ＣＣＤ）等の光電変換手段
で該原稿の画像情報を読み取っている。

【０００５】又、各原稿サイズに応じて照明領域が異な
る原稿照明手段（光源）を複数個用意し、該原稿サイズ
に応じて該原稿照明手段を切換えることにより所望の照
射光量で原稿の照明領域を照明し、ラインセンサ（ＣＣ
Ｄ）等の光電変換手段で該原稿の画像情報を読み取って
いる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】一般に投影装置におい
て大判サイズ用の光源と通常サイズ用の光源を各々設け
て画面サイズに応じて選択して使用する方法は装置全体
が大型化してくる。

【０００７】特に、大判サイズの原稿（大判原稿）の画
像情報を読取領域の全域に渡って２次元的に均一に照明
するには大型の光源が必要となり、又これに電力を供給
する電源も大規模化し、消費電力が大きくなると共に照
明領域の画角も原稿の対角線長に相当する大きさが必要
となってくるので照明光路長もそれに伴ない長くなり、
その為照明手段が大型でかつ高価なものとなる。

【０００８】本発明は、投影装置を構成する各要素を適
切に設定することにより原稿サイズとして通常サイズの
ときは照明光束形状を２次元的なスクエア形状にして照
明するケーラー照明系を採用し、大判サイズのときは照
明光束形状を１次元的なリニア形状にして照明するケー
ラー照明系を採用することにより、原稿サイズが広範囲
に多伎に渡る場合においても照明手段の構成空間を小型
化にし、かつ照明効率を上げて消費電力を低減すると共
に投影性能を高精度に維持し、原稿面上の画像情報を高
精度に読取ることができる光束形状変換手段を有した投
影装置及びそれを用いた画像読取装置の提供を目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明の光学形
状変換手段を有した投影装置は、発光部からの光束を集
光手段で集光して第１の透過型原稿を照明し、該照明さ
れた第１の透過型原稿を第１投影レンズにより所定面上
に投影する際、該集光手段を該発光部と該第１投影レン
ズの入射瞳とが略共役関係となるように設定した第１光
学系と、該発光部からの光束を該集光手段で集光し、光
路切換手段により該第１光学系の第１光路とは異なる第
２光路に導光し、該第２光路内に設けた集散性に異方性
を有する該発光部側に凹面を向けた少なくとも１つの光
学素子を有する光学手段を介して照明光束形状を変えた
後、フレネルレンズを介して該第１の透過型原稿の被照
明領域とは異なる第２の透過型原稿を照明し、該照明さ
れた第２の透過型原稿を第２光路中に設けた第２投影レ
ンズにより所定面上に投影する第２光学系と、を備えた
投影装置であって、該第２光学系におけるパワー配置
は、該集光手段により該発光部と該光学手段の入射瞳と
が略共役関係となるように設定し、該フレネルレンズに
より該光学手段の射出瞳と該第２投影レンズの入射瞳と
が略共役関係となるように設定したことを特徴としてい
る。

【００１０】請求項２の発明は請求項１の発明におい
て、 前記光学素子はシリンドリカルレンズより成ってい
ることを特徴としている。 請求項３の発明は請求項２の
発明において、 前記光学手段は同一形状の２つの光学素
子より成っていることを特徴としている。 請求項４の発
明は請求項１の発明において、 前記集光手段は前記発光
部側から順にコンデンサーレンズ、断熱ガラス、そして
フィールドレンズを有していることを特徴としている。

【００１１】請求項５の発明の画像読取装置は、発光部
からの光束を集光手段を介して原稿支持体に支持された
第１の透過型原稿を照明し、該照明された該第１の透過
型原稿の画像情報を第１投影レンズにより光電変換手段
面上に投影結像し、該第１の透過型原稿の画像情報を読
取る際、該集光手段を該発光部と該第１投影レンズの入
射瞳とが略共役関係となるように設定した第１光学系
と、該発光部からの光束を該集光手段で集光し、光路切
換手段により該第１光学系の第１光路とは異なる第２光
路に導光し、該第２光路内に設けた集散性に異方性を有
する該発光部側に凹面を向けた少なくとも１つの光学素
子を有する光学手段を介して照明光束形状を変えた後、
フレネルレンズを介して該第１物体の被照明領域とは異
なる原稿支持体上に支持された第２の透過型原稿を照明
し、該照明された第２の透過型原稿の画像情報を第２光
路中に設けた第２投影レンズにより該光電変換手段面上
に投影結像し、該第２の透過型原稿の画像情報を読取る
第２光学系と、を備えた画像読取装置であって、該第２
光学系におけるパワー配置は、該集光手段により該発光
部と該光学手段の入射瞳とが略共役関係となるように設
定し、該フレネルレンズにより該光学手段の射出瞳と該
第２投影レンズの入射瞳とが略共役関係となるように設
定したことを特徴としている。

【００１２】

【実施例】図１は本発明の光束形状変換手段を有した投
影装置を透過型原稿用の画像読取装置に適用したときの
実施例１の要部斜視図である。

【００１３】本実施例は後述するように小サイズの第１
の原稿（第１物体）を透過型の３５ｍｍフィルムとし、
大サイズの第２の原稿（第２物体）を透過型の４×５イ
ンチフィルム（以下４×５フィルムと称する）としてい
る。以下これを用いて本実施例の全体構成の説明を行
う。

【００１４】尚、本実施例においては光軸と直交する面
内において後述する光電変換手段（ＣＣＤ）１７の複数
の画素（受光素子）の並び方向と同一方向を主走査方
向、これと直交する方向を副走査方向としている。

【００１５】同図において２００は光源手段であり、発
光部としての光源（ランプ）２と該光源２からフィルム
（物体）側とは逆方向に放射した光束（照明光束）を有
効にフィルム側に集光する為の反射板（反射笠）１とよ
り成っており、３５ｍｍフィルム（第１物体）１１や４
×５インチフィルム（第２物体）３５を所定の最適な光
量で照明している。

【００１６】２０１は集光手段でありコンデンサーレン
ズ３、防熱ガラス４、フィールドレンズ５を有してい
る。

【００１７】集光手段２０１はケーラー照明系を構成し
ている。防熱ガラス４は光源から放射する不要な赤外光
領域の光束をカットし後述するフィルムやＣＣＤ（ライ
ンセンサ）等を保護している。フィールドレンズ５はコ
ンデンサーレンズ３の光学機能を補助している。

【００１８】本実施例においては光源２と後述する３５
ｍｍ用結像レンズ（第１投影レンズ）１５の瞳とは集光
手段２０１によって光学的に共役関係にあるケーラー照
明系を構成している。即ち後述するように光源２の像を
集光手段２０１によって３５ｍｍ用結像レンズ１５の瞳
面上に形成している。

【００１９】８はシアンフィルターであり、ネガフィル
ムを原稿にした場合にベースフィルムの色を補正してい
る。９はＮＤフィルターであり、フィルム原稿がポジフ
ィルムのときの照明光束の光量を補正している。本実施
例ではこの２つのフィルター８，９をフィルター切換え
モータ６等により互いに排他的に光路内に位置するよう
に制御している。

【００２０】フィルター切換えモータ６はこの排他的な
駆動を行なう為の駆動源であり、該フィルター切換えモ
ータ６の出力軸に固着されたピニオンギアが、シアンフ
ィルター８とＮＤフィルター９を保持する各保持体に設
けたラックと噛合している。本実施例では、このフィル
ター切換えモータ６の回転方向の切換え制御によってシ
アンフィルター８とＮＤフィルター９との排他的な駆動
を実現している。

【００２１】１０は拡散板であり、３５ｍｍフィルム１
１を照明するときに集光手段２０１からの光束（照明光
束）を拡散して３５ｍｍフィルム１１の粒子や該フィル
ム１１に付着したゴミ等を目立たなくさせている。

【００２２】本実施例では後述する４×５フィルム３５
を照明するときにも、上記に示したシアンフィルター８
もしくはＮＤフィルター９のどちらかを照明光路内に位
置するように制御しているが、拡散板１０は４×５フィ
ルム３５を原稿として用いるときには光路外へ退避させ
ている。これは拡散板１０が照明光路内にあると照明光
束が４×５フィルム３５に到達するまでに、その照明光
量が拡散板１０の無い場合に比べて１／１０〜１／２０
に減少してしまうからである。この拡散板１０の光路内
への駆動は拡散板駆動モータ７で行なっており、上述の
フィルター切換えモータ６の場合と同様に該拡散板駆動
モータ７にはラックアンドピニオン機構が設けられてい
る。

【００２３】１１は第１物体としての透過型の３５ｍｍ
フィルムであり、集光手段２０１からの照明光束で該フ
ィルム面を２次元的（スクエア状）に照明している。

【００２４】５２はフィルター検知センサーであり、シ
アンフィルター８とＮＤフィルター９のどちらが照明光
路内に位置しているかを検知している。５３は拡散板検
知センサーであり、拡散板が現在照明光路中に位置して
いるかどうかを検知している。

【００２５】７６はフィルム検知センサーであり、３５
ｍｍフィルム１１が照明光路中に存在するか否かを検知
している。本実施例においては４×５フィルム３５を照
明するときには３５ｍｍフィルム１１を光路中から外し
ており、例えば４×５フィルム３５を読み取るモードに
切換えたときに該３５ｍｍフィルム１１が照明光路中に
存在している場合には操作者にそのメッセージを表示す
るようにしている。

【００２６】次に３５ｍｍフィルム１１を読み取るとき
の光路に沿って各光学要素を説明する。

【００２７】１２は光路切換手段としての回動可能な光
路切換えミラーであり、図中矢印１３の如く回動し、実
線の位置に回動したときは３５ｍｍフィルム１１を照明
（透過）した光束（照明光束）が３５ｍｍ用の結像レン
ズ（第１投影レンズ）１５側に向かい、又点線の位置１
２´に回動したときは該光束が４×５フィルム３５側へ
導かれる。

【００２８】１４は第１光路折り曲げミラーであり、３
５ｍｍフィルム１１を透過した光束を３５ｍｍ用の結像
レンズ１５側へ折り曲げている。３５ｍｍ用の結像レン
ズ１５は３５ｍｍフィルム１１の画像情報を後述する光
電変換手段としてのＣＣＤ（ラインセンサ）１７面上に
結像させている。１６は第２光路折り曲げミラーであ
り、３５ｍｍ用の結像レンズ１５を通過した光束をＣＣ
Ｄ１７側へ折り曲げている。

【００２９】ＣＣＤ１７は複数の受光素子（画素）を１
次元的に主走査方向に配列した光電変換素子より成って
おり、結像された原稿の画像情報を電気信号に変換して
おり、後述するＣＣＤキャリッジ１８に固定されてい
る。尚、本実施例における光電変換手段は１ラインセン
サより構成しても良く、あるいは赤色（Ｒ）用、緑色
（Ｇ）用、青色（Ｂ）用の３つのラインセンサを同一基
板面上に互いに平行となるように配置した３ラインセン
サより構成しても良い。

【００３０】ＣＣＤキャリッジ１８はレール下と、レー
ル上に支持されており、直線移動機構（不図示）により
図中矢印３０方向（副走査方向）に移動可能となるよう
に構成している。

【００３１】本実施例ではレール下並びにレール上との
軸方向と３５ｍｍ用の結像レンズ１５の光軸とが平行と
なるように構成しており、第２光路折り曲げミラー１６
がその光軸を直角に折り曲げている。ゆえに３５ｍｍフ
ィルム画像の結像位置に誤差（ズレ）がある場合、第２
光路折り曲げミラー１６を図中矢印３０方向（副走査方
向）に移動させ、この移動に相当するＣＣＤキャリッジ
１８の走査移動範囲をずらせば、その光学系（第１光学
系）の結像状態（光路長）の調整を行なうことができ
る。このように簡易な調整機構で、その光学系の光路長
を調整することができる。

【００３２】次に４×５フィルム３５を読み取るときの
光路に沿って光路切換ミラー１２以降の各光学要素を説
明する。

【００３３】３１は光学手段であり、アナモルフィック
な光学素子である２つのシリンドリカルレンズ３１ａ，
３１ｂより成り、所定方向（主走査方向）にのみ負の屈
折力を有している。シリンドリカルレンズ３１ａ，３１
ｂは同じ形状より成り、光源２側に凹面を向けて配置し
ている。

【００３４】本実施例におけるシリンドリカルレンズ３
１ａ，３１ｂはケーラー照明の光束（照明光束）を主走
査方向にのみ発散させており、集光手段２０１による光
源２の空中像が形成される位置近傍に配置している。

【００３５】３２は第３光路折り曲げミラーであり、シ
リンドリカルレンズ３１ａ，３１ｂを通過した照明光束
を４×５フィルム３５側へ折り曲げている。３３は同心
円状より成るフレネルレンズ（光学素子）であり、主走
査方向に発散した照明光束を後述する４×５用結像レン
ズ（第２投影レンズ）３９に効率的に集束させている。
３４は拡散板であり、前述の３５ｍｍフィルム１１用の
拡散板１０と同様な光学的作用を有している。

【００３６】３５は副走査方向に移動可能な第２物体と
しての透過型の４×５フィルムであり、該４×５フィル
ム３５の被照明領域のうちの主走査方向の長さは３５ｍ
ｍフィルム１１の被照明領域のうちの主走査方向の長さ
に比べて長くなっている。

【００３７】本実施例では上記に示した構成を取ること
によって４×５フィルム３５を照明する際には、該フィ
ルム３５に対して主走査方向の線状領域（ライン領域）
に光束を集束させて照明している。

【００３８】即ち、光軸と直交する面内において主走査
方向に広く、副走査方向に狭い帯状の光束で４×５フィ
ルム３５の一領域（線状領域）を照明している。

【００３９】３７，３８は各々第４、第５光路折り曲げ
ミラーであり、４×５フィルム３５を照明した光束（透
過光束）を所定方向に折り曲げて４×５用結像レンズ
（第２投影レンズ）３９に導いている。４×５用結像レ
ンズ３９は４×５フィルム３５の画像情報を第６光路折
り曲げミラー４２を介してＣＣＤ１７面上に結像させて
いる。

【００４０】尚、本実施例においては集光手段２０１か
ら３５ｍｍ用結像レンズ１５を介してＣＣＤ１７までの
各要素で第１光学系を構成しており、又集光手段２０１
から光路切換ミラー１２、４×５用結像レンズ３９等を
介してＣＣＤ１７までの各要素で第２光学系を構成して
いる。

【００４１】本実施例において４×５フィルム３５を読
み取る際にはＣＣＤキャリッジ１８を直線移動機構によ
りＣＣＤ１７が図中点線の位置１７′に位置するように
副走査方向に移動させ、この位置で該ＣＣＤ１７を保持
している。

【００４２】又、４×５フィルム３５を読み取る際には
前述の如く拡散板１０と３５ｍｍフィルム１１を光路外
へ退避させ、又光路切換えミラー１２を図中点線の位置
１２′へ回動させている。

【００４３】本実施例の４×５フィルム３５は図１に示
す点線の位置３５′までの間を直線移動機構（不図示）
により走査移動させることができ、これにより照明光束
で照明された該４×５フィルム３５の主走査方向の線状
領域からの光束（透過光）を第４、第５光路折り曲げミ
ラー３７，３８を介して４×５用結像レンズ３９により
ＣＣＤ１７面上に結像させ、該４×５フィルム３５の画
像情報を順次読み取っている。

【００４４】このように本実施例においては大判原稿で
ある４×５フィルムを照明する際には、３５ｍｍフィル
ム１１のような２次元的な照明ではなく、光電変換手段
としてのＣＣＤ１７が走査するのに最低限必要な領域だ
けに照明光束を集束させ、これにより大型の光源を必要
とせずに同一の小型の光源２からの照明光束で極めて効
率に良い照明を行なっている。

【００４５】又、照明領域の最大長は４×５フィルム３
５上の読取走査ライン長、即ち４×５フィルム３５の実
画面の線幅を想定するだけで良く、従来の２次元的な照
明方法に比して照明領域の最大長を小さくすることがで
き、これにより光源２からの照明光束を拡大する為の照
明光路長は短く設定することができる。

【００４６】又、前述した３５ｍｍフィルム１１の画像
情報を読み取る場合の第１光学系と同様に４×５フィル
ム画像の結像位置の誤差（ズレ）を補正する際には、第
６光路折り曲げミラー４２を図中矢印３０方向（副走査
方向）に所定量移動させ、この移動量に応じてＣＣＤ１
７の待機位置を変更するようにすれば良い。これにより
簡易な調整機構で、第２光学系の光路長（結像状態）を
調整することができる。

【００４７】次にＣＣＤキャリッジ１８に関する走査駆
動系を構成する各要素について説明する。

【００４８】１９はキャリッジ駆動モーターであり、Ｃ
ＣＤキャリッジ１８を副走査方向に駆動（移動）させて
いる。本実施例ではキャリッジ駆動モーター１９にステ
ッピングモーターを用いており、該ステッピングモータ
ー特有の振動を抑える為にマグネット式のダンバー型フ
ライホール２０をモーター軸に取り付けており、磁気的
な力により所定のトルクでモーター軸に結合させてい
る。

【００４９】２１はタイミングベルト用のモータープー
リーであり、キャリッジ駆動モーター１９のモーター軸
に固定している。２３，２４はそれぞれ径の大きい第１
減速プーリと径の小さい第２減速プーリであり、一体的
に製作されたタイミングベルト用のモータープーリーよ
り成っている。２２は減速ベルトであり、モータープー
リ２１と第１減速プーリ２３との間を掛け渡している。

【００５０】図２（Ａ），（Ｂ）は本実施例の光学系に
関する構成原理を説明するための要部概略図であり、同
図（Ａ）は光学系を上方から見たときの要部断面図（副
走査断面図）、同図（Ｂ）は光学系を側面から見たとき
の要部断面図（主走査断面図）である。同図において図
１に示した要素と同一要素には同符番を付している。

【００５１】同図において光路切換えミラー１２が実線
で示す光路外へ回動しているときには光源２より放射し
た光束はコンデンサーレンズ３等の集光手段２０１を介
して３５ｍｍフィルム１１を２次元的に照明し、該照明
された３５ｍｍフィルム１１の画像情報を３５ｍｍ用結
像レンズ１５によりＣＣＤ（ラインンセンサ）１７面上
に略等倍に結像させている。このとき光源２の空中像と
３５ｍｍ用結像レンズ１５の瞳とは集光手段２０１によ
って光学的に共役関係にあるケーラー照明系を構成して
いる。

【００５２】次に光路切換えミラー１２が回動して点線
で示す光路中に回動したときには集光手段２０１による
光源２の空中像２ａ近傍に配置したアナモルフィックな
光学素子より成る負の屈折力の２つのシリンドリカルレ
ンズ３１ａ，３１ｂにより一方向、即ち同図（Ｂ）に示
す紙面に対して平行な方向（主走査方向）にのみ光束を
発散させ、次いで同心円状より成るフレネルレンズ３３
により集光して、４×５フィルム３５を主走査方向に延
びたライン状（ＣＣＤの素子の配列方向と同一方向）を
照明している。

【００５３】該照明された４×５フィルム３５の画像情
報は４×５用結像レンズ３９によりＣＣＤ１７面上に結
像している。このとき光源２の空中像２ａと４×５用結
像レンズ３９の瞳とはフレネルレンズ３３によって光学
的に共役関係にあるケーラー照明系を構成している。

【００５４】尚本実施例において光学手段３１を１つの
シリンドリカルレンズで構成しても良い。

【００５５】本実施例において３５ｍｍフィルム１１の
画像情報は３５ｍｍ用結像レンズ１５によって略等倍に
投影結像している為に３５ｍｍフィルム１１と３５ｍｍ
用結像レンズ１５との間隔は広くなる。この為２つのシ
リンドリカルレンズ３１ａ，３１ｂへの光束の入射角は
小さくなり、この光束を大きく広げる為にシリンドリカ
ルレンズの光源２側の負の曲率を小さく、即ち負の屈折
力を大きくして収差補正を良好に行っている。具体的に
は２つのシリンドリカルレンズ３１ａ，３１ｂを平凹タ
イプより構成している。

【００５６】次に具体的な数値例として光源２のフィラ
メントが３ｍｍ四方から６ｍｍ四方まで対応可能な数値
例について示す。第１光学系のケーラー照明系において
コンデンサーレンズ３と発光部２間が２６ｍｍ、コンデ
ンサーレンズ３は平凸形状で肉厚が３０ｍｍ、凸面の形
状は放物面で ｘ＝ 0.0181955ｈ² ＋2.73×10^-6ｈ⁴ （ｘは光軸方向，ｈは光軸中心のラジアル方向の寸法を
さす） の形状式で示される。コンデンサーレンズ３とフィール
ドレンズ５との間隔は１０ｍｍであり、その間に５〜６
ｍｍの肉厚の防熱ガラス４が配設されている。

【００５７】フィールドレンズ５は平凸形状で凸面の曲
率半径は７８ｍｍ、凸面の頂点から３５ｍｍフィルム面
１１までの距離は３３．８ｍｍである。３５ｍｍ用投影
レンズ１５は投影倍率１．３２×前後、焦点距離は１３
０ｍｍ前後でＦ_NOが５前後のものが整合性が良い。１次
元ラインセンサー１７はセンサー受光幅５０ｍｍ前後の
ものが整合性が良い。

【００５８】次に大判用の第２光学系について示す。フ
ィールドレンズ５の頂点より１７８ｍｍ前後に平凹形状
の２つのシリンドリカルレンズ３１ａ，３１ｂが間隔４
ｍｍあけて配設されている。シリンドリカルレンズ３１
ａ，３１ｂの凹面の曲率半径は−２０ｍｍ、焦点距離は
−４０．８前後である。シリンドリカルレンズ３１ｂの
平面よりフレネルレンズ３３の空気間隔は１５８ｍｍで
あり、フレネルレンズ３３はシリンドリカルレンズ３１
ｂ側に１９６ｍｍ、第２投影レンズ３９側３９９ｍｍの
ポイントを共役ならしめるようパターニングされてい
る。

【００５９】本実施例においては収差を更に良好に補正
する為に累進焦点形状のものを用いても良い。

【００６０】またこのときのフレネルレンズ３３と大判
原稿３５は２０ｍｍほど離れており、第２投影レンズ３
９は投影倍率０．５倍前後、焦点距離１５０ｍｍ前後、
Ｆ_NO５前後が整合性が良い。１次元ラインセンサー１７
は３５ｍｍフィルム読取時のものと共用可能となってい
る。

【００６１】本実施例では以上のような構成により原稿
の大きさに応じて照明光束形状を変換して原稿を照明す
ると共に該原稿の画像情報をＣＣＤ等の光電変換手段に
より読み取っている。

【００６２】

【発明の効果】本発明によれば以上のように、投影装置
を構成する各要素を適切に設定することにより原稿サイ
ズとして通常サイズのときは照明光束形状を２次元的な
スクエア形状にして照明するケーラー照明系を採用し、
大判サイズのときは照明光束形状を１次元的なリニア形
状にして照明するケーラー照明系を採用することによ
り、原稿サイズが広範囲に多伎に渡る場合においても照
明手段の構成空間を小型化にし、かつ照明効率を上げて
消費電力を低減すると共に投影性能を高精度に維持し、
原稿面上の画像情報を高精度に読取ることができる光束
形状変換手段を有した投影装置及びそれを用いた画像読
取装置を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の光束形状変換手段を有した投影装
置を画像読取装置に適用したときの実施例１の要部斜視
図

【図２】 本発明の実施例１の光学系の説明図

【符号の説明】

２ 発光部 ３ コンデンサーレンズ ４ 断熱フィルター ５ フィールドレンズ １１ 第１物体 １２ 光路切換手段 １５ 第１投影レンズ １７ 光電変換手段 ３１ 光学手段 ３１ａ シリンドリカルレンズ ３１ｂ シリンドリカルレンズ ３３ フレネルレンズ ３５ 第２物体 ３９ 第２投影レンズ ２００ 光源手段 ２０１ 集光手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02B 27/09,27/18 H04N 1/028

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発光部からの光束を集光手段で集光して
   第１の透過型原稿を照明し、 該照明された第１の透過型原稿を第１投影レンズにより
   所定面上に投影する際、該集光手段を該発光部と該第１
   投影レンズの入射瞳とが略共役関係となるように設定し
   た第１光学系と、該発光部からの光束を該集光手段で集
   光し、光路切換手段により該第１光学系の第１光路とは
   異なる第２光路に導光し、該第２光路内に設けた集散性
   に異方性を有する該発光部側に凹面を向けた少なくとも
   １つの光学素子を有する光学手段を介して照明光束形状
   を変えた後、フレネルレンズを介して該第１の透過型原
   稿の被照明領域とは異なる第２の透過型原稿を照明し、
   該照明された第２の透過型原稿を第２光路中に設けた第
   ２投影レンズにより所定面上に投影する第２光学系と、
   を備えた投影装置であって、該第２光学系におけるパワー配置は、 該集光手段により
   該発光部と該光学手段の入射瞳とが略共役関係となるよ
   うに設定し、該フレネルレンズにより該光学手段の射出
   瞳と該第２投影レンズの入射瞳とが略共役関係となるよ
   うに設定したことを特徴とする光束形状変換手段を有し
   た投影装置。
2. 【請求項２】 前記光学素子はシリンドリカルレンズよ
   り成っていることを特徴とする請求項１の光束形状変換
   手段を有した投影装置。
3. 【請求項３】 前記光学手段は同一形状の２つの光学素
   子より成っていることを特徴とする請求項２の光束形状
   変換手段を有した投影装置。
4. 【請求項４】 前記集光手段は前記発光部側から順にコ
   ンデンサーレンズ、断熱ガラス、そしてフィールドレン
   ズを有していることを特徴とする請求項１の光束形状変
   換手段を有した投影装置。
5. 【請求項５】 発光部からの光束を集光手段を介して原
   稿支持体に支持された第１の透過型原稿を照明し、該照
   明された該第１の透過型原稿の画像情報を第１投影レン
   ズにより光電変換手段面上に投影結像し、該第１の透過
   型原稿の画像情報を読取る際、該集光手段を該発光部と
   該第１投影レンズの入射瞳とが略共役関係となるように
   設定した第１光学系と、該発光部からの光束を該集光手
   段で集光し、光路切換手段により該第１光学系の第１光
   路とは異なる第２光路に導光し、該第２光路内に設けた
   集散性に異方性を有する該発光部側に凹面を向けた少な
   くとも１つの光学素子を有する光学手段を介して照明光
   束形状を変えた後、フレネルレンズを介して該第１物体
   の被照明領域とは異なる原稿支持体上に支持された第２
   の透過型原稿を照明し、該照明された第２の透過型原稿
   の画像情報を第２光路中に設けた第２投影レンズにより
   該光電変換手段面上に投影結像し、該第２の透過型原稿
   の画像情報を読取る第２光学系と、を備えた画像読取装
   置であって、該第２光学系におけるパワー配置は、 該集光手段により
   該発光部と該光学手段の入射瞳とが略共役関係となるよ
   うに設定し、該フレネルレンズにより該光学手段の射出
   瞳と該第２投影レンズの入射瞳とが略共役関係となるよ
   うに設定したことを特徴とする画像読取装置。