JPH021467B2

JPH021467B2 -

Info

Publication number: JPH021467B2
Application number: JP57029438A
Authority: JP
Inventors: Makoto Kato; Shigeru Uchida
Original assignee: Matsushita Electronics Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1982-02-25
Filing date: 1982-02-25
Publication date: 1990-01-11
Also published as: JPS58146174A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、フアクシミリ装置の原稿読取部等に
おいて、原稿面のうちの、読み取り等を行われる
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。

フア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
上の画像を読み取つたり、複写したりする。

特に、フアクシミリ装置においては、近年、一
次元固体イメージセンサによる読取方式を採用す
ることによつて、高速、高精度、高信頼性の読取
装置が実現可能となつているが、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エーデイング（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
cos⁴φ則」の他、レンズ自体の光の吸収、反射
や、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
違い等によつて、前記シエーデイングが生じる。

第１図によつて、さらに前記シエーデイングを
概念的に説明すると、原稿１の面１ａ上の点１
Ａ，１Ｂ等がレンズ２によつて像面３上の点３
Ａ，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±20.5゜のレンズでB4版原稿
を倍率0.112倍で結像するとき、cos⁴φ＝cos⁴20.5゜
≒0.77である。しかし、レンズ自体の透光特性と
して、θ＝20.5゜においてTθ≒0.8程度の減衰があ
るため、総合的にシエーデイングは最周辺で0.6
程度となる。

このようなシエーデイングは、フアクシミリ装
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）を与えるので、良好
な画像品質を得るには、シエーデイングを極力補
正して正しい像強度分布を実現することが重要で
ある。

前記シエーデイ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、(a)と(b)の方法とを比較検討してみると、
(b)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エーデイング補正を実施
した場合、小面積の光学フイルタ又は金属板等か
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、前記フイルタないしは遮光
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、(a)の方法では、原稿面に沿つてシエ
ーデイ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)の方法によりシエーデイング補
正を行う従来のフア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。この遮光版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
量は小さくなり、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、一応目
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、かつ安定なシエーデイング補正機
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、互いに異なつた
拡散の度合にて光を透過する部分を、適当面積に
区切つた区域毎に、適当な面積比で設けてなるシ
エーデイング補正スクリーンを、原稿面と光源と
の間に設けて、シエーデイング補正を行うもので
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、シエーデイング補正スクリーン１０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
上に結像されるようになつている。また、前記直
線状の部分は、前記螢光管６から発せられ、スク
リーン１０を透過した光束により照射されるよう
になつている。なお、矢印ａは原稿が送られる方
向、すなわち幅走査方向を示している。

前記スクリーン１０は、拡散透過媒質部１１
（図面においてハツ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
を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、すりガラスや曇ガラス等のように
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つている。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
するようになつている。

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５mm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（）〜（）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（）は正透過媒質部１２のみか
らなるパターン、（）は拡散透過媒質部１１の
みからなるパターン、（）〜（）は拡散透過
媒質部１１と正透過媒質部１２とが適当な面積比
で組み合わされたパターンであり、（）〜（）
の順序で拡散透過媒質部１１の面積比が段々大き
くなつている。そして、第５図によく示されるよ
うに、スクリーン１０の周辺側から光軸側に向か
つて、それぞれパターン（）〜（）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（）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り、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１０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
は、光軸付近ほど大きく減衰され、周辺付近にお
いてはほとんど減衰されない。したがつて、シエ
ーデイング補正を行うことができる。

実測したところによると、シエーデイング補正
前の白原稿に対応する像画の光量分布は、第５図
の曲線Ｍのようであつたが、本実施例によるシエ
ーデイング補正後の前記像面の光量分布は、同図
の曲線Ｎのようになり、平均の像強度レベルに対
する光量揺ぎは±10％以下となつた。（第５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、シエーデイ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1/2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１０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、本発明におけるシエーデイング補正
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、(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ａ×ｂの
要素領域１３を縦横５個づつ、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、残りを正透過
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)〜(F)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、25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)〜（）および(A)〜(F)
のようなパターンは、ガラス板上や、プラスチツ
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透
過媒質部１２は、通常の透明なガラス体、シート
フイルム等で構成してもよいが、スクリーン１０
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。さらに、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、本発明のさらに他の実施例を示す。
１４，１５は紙送りローラ、１６，１７はローラ
１４，１５に対向されたガイド板であり、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つてい
る。１８はアパーチヤ型螢光管であり、この螢光
管１８のアパーチヤ１９は、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
ーチヤ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
比で拡散透過媒質部１１と正透過媒質部１２とを
設けてなるシエーデイング補正スクリーン１０
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り曲げられており、反
射面２１を形成している。この反射面２１は、螢
光管１８のアパーチヤ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で反射されて入射した光束、およびアパ
ーチヤ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
するようになつている。

本実施例においても、螢光管１８のアパーチヤ
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２０により集光されて原稿
面１ａを照射することにより、前記各実施例と同
様にシエーデイング補正を行うことができる。

そして、本実施例においては、アパーチヤ１９
から射出される光束が、円柱レンズ２０により原
稿面１ａ上に有効に集光されるとともに、反射面
２１により、前記反射が行われるので、アパーチ
ヤ１９から射出される光束を効率よく利用でき
る。

なお、通常のすりガラスもしくは雲ガラス等の
製作に用いられる薬品処理またはサンドブラスト
等の加工法によつて、円柱レンズ２０の表面に直
接、拡散透過媒質部１１を形成することにより、
円柱レンズ２０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はこのガラス板２
２に沿つて搬送されるようになつている。１８は
アパーチヤ１９を有するアパーチヤ型螢光管であ
り、前記アパーチヤ１９はガラス板２２を介して
原稿面１ａに対向されている。

前記アパーチヤ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エーデイング補正ス
クリーン１０が密着または近接されている。

本実施例においても、アパーチヤ１９から射出
された光がスクリーン１０およびガラス板２２を
透過して原稿面１ａを照射することにより、シエ
ーデイ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１０をアパーチヤ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
精度を必要としない。また、同じ理由により、
原稿静止時のみならず、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、安定したシエーデイング補
正効果を発揮することができる。

(ロ) 拡散光により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りや汚れが付着した
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エーデ
イング現象を示す説明図、第２図は従来の原稿照
明装置を示す概略構成図、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５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、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、１０……シエーデイング補正スク
リーン、１１……拡散透過媒質部、１２……正透
過媒質部、１８……アパーチヤ型螢光管、１９…
…アパーチヤ、２０……円柱レンズ。

Claims

【特許請求の範囲】

１拡散透過媒質部と正透過媒質部との互いに異
なつた拡散の度合にて光を透過する部分を有し、
かつ光源の周辺側から光軸側に向かつて上記拡散
透過媒質部の面積比が上記透過媒質部よりも段々
大きくなるように構成したシエーデイング補正ス
クリーンを、原稿面と光源との間に設けた原稿照
明装置。