JP2859629B2 - 等倍結像素子 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、複写機、ファクシミリ、イメージスキャナ
等のスキャナ部に用いられる等倍結像素子に関する。

従来の技術 従来、等倍結像素子として、画像読取装置等に用いら
れるルーフミラーアレイなるものがある。その第一の従
来例として、特願昭63−143086号にルーフミラーレンズ
アレイなる名称で本出願人により出願されているものが
ある。これは、第５図に示すように、ルーフミラーアレ
イ１とレンズアレイ２との間に一端に突起部３が形成さ
れ２つの開口幅の異なる開口部を有する絞り板４を設
け、これにより、合成光量分布の均一化を図っている。

発明が解決しようとする課題 上述したような装置の場合、ルーフミラーアレイ１の
周期と絞り板４の周期が同一なので、周期的な光量ムラ
が生じることになる。

そこで、このような光量ムラをなくすために、特願平
１−23024号に本出願人により等倍結像素子として出願
されているものがある。これは、第６図及び第７図に示
すように、四面体状のコーナーキューブ５を光軸と直交
する方向に配列周期Ｐをもって多数個配列しコーナーキ
ューブミラーアレイ６を構成し、このコーナーキューブ
ミラーアレイ６をこれらの配列方向（Ｙ軸方向）と光軸
方向（Ｘ軸方向）とに互いに直交する方向にp/nの周期
ずつずらしてｎ列（ここでは、ｎ＝３）配列し、さら
に、これらｎ列配列されたコーナーキューブミラーアレ
イ６の各々の列に対応してレンズアレイ７及び光路分離
ミラーとしてのハーフミラー８をそれぞれ設けたもので
ある。これにより、原稿面９のＡ点からの光は、ハーフ
ミラー８、レンジアレイ７を通過した後、コーナーキュ
ーブミラーアレイ６により反射され、ハーフミラー８に
より光路を変えられて像面10上のＢ点に結像する。

このようにｎ列からなるコーナーキューブミラーアレ
イ６をp/nだけ互いにずらして配置したことにより、第
３図に示すように、個々のコーナーキューブ５で形成さ
れる光量分布はp/nの周期だけずれたものとなり、その
合成光量分布の周期はp/nとなる。従って、従来、合成
光量分布の周期ムラがｐであったのに比べて、その周期
ムラを1/nとして一段と細かなものとすることができ、
これにより、実際にはほとんど周期ムラのない均一な濃
度の画像を得ることが可能となる。

しかし、この場合、ｎ列配列されたコーナーキューブ
ミラーアレイ６を原稿面９の読取り走査線上に集束させ
るために、それらコーナーキューブミラーアレイ６を構
成する個々のコーナーキューブ５の開口形状を各列ごと
に異なったものに形成しなければならず、このため設計
の上で非常に困難なものとなる。

また、このような等倍結像素子を画像読取装置、特
に、ファクシミリやデジタル複写機に搭載して読み取り
を行う場合、等倍結像素子に周期的な光量ムラが生じて
いると、原稿自体は均一な濃度に保たれていても読み取
られる像面においてはその周期に対応して明暗の情報と
なって現われ、特に複写機の場合には副走査方向に白す
じ或いは黒すじとなって現われる。これにより、そのよ
うな濃淡の周期が細かくなって現われるほど、その複写
された原稿の情報は読み取りにくいものとなる。

課題を解決するための手段 そこで、このような問題点を解決するために、請求項
１記載の発明は、少なくとも３つの反射面を有するコー
ナーキューブの頂点間を結ぶ一辺が光軸方向と直角に交
差し同一平面内で一直線上に配列周期ｐをもって多数個
配列したコーナーキューブミラーアレイを設け、前記コ
ーナーキューブミラーアレイをこれらの配列方向と前記
光軸方向とに互いに直交する方向にp/nの周期ずつずら
してｎ列だけ配設し、前記コーナーキューブミラーアレ
イの前記コーナーキューブ全てが同一の開口形状を有し
それら各々のコーナーキューブの光軸中心を読取り走査
線上の１ラインで交差させるように配設し、前記ｎ列配
設されたコーナーキューブミラーアレイの各々の列に対
応してレンズアレイ及び光路分離ミラーをそれぞれ設け
た。

請求項２記載の発明は、少なくとも２つの反射面を有
するルーフミラーを光軸方向と直角に交差する方向に配
列周期ｐをもって多数個配列したルーフミラーアレイを
設け、前記ルーフミラーアレイをこれらの配列方向と前
記光軸方向とに互いに直交する方向にp/nの周期ずつず
らしてｎ列だけ配設し、前記ルーフミラーアレイの前記
ルーフミラー全てが同一の開口形状を有しそれら各々の
ルーフミラーの光軸中心を読取り走査線上の１ラインで
交差させるように配設し、前記ｎ列配設されたルーフミ
ラーアレイの各々の列に対応してレンズアレイ及び光路
分離ミラーをそれぞれ設けた。

作用 従って、請求項１記載の発明では、配列周期ｐをもっ
たｎ列からなるコーナーキューブミラーアレイをp/nず
つずらして配設したことにより、個々のコーナーキュー
ブミラーアレイで形成される光量分布もp/nの周期ずつ
ずれた分布となり、これにより合成光量分布の周期もp/
nとなる。また、コーナーキューブ全てが同一の開口形
状を有しそれら各々のコーナーキューブの光軸中心を読
取り走査線上の１ラインで交差させるように配設したこ
とにより、個々のコーナーキューブの有効な光を取り込
む量は全て等しくなり、しかも、コーナーキューブミラ
ーアレイの光量周期ムラの最適化を行う設計上の難しさ
もなくなる。

また、請求項２記載の発明では、請求項１記載の発明
におけるコーナーキューブの代わりにルーフミラーを用
いて等倍結像素子を構成したことにより、合成光量分布
の周期ムラをなくすことができ、しかも、ルーフミラー
アレイの光量周期ムラの最適化を行う設計上の難しさも
なくなる。

実施例 まず、請求項１記載の発明の一実施例を第１図ないし
第３図に基づいて説明する。

コーナーキューブミラーアレイ11は、少なくとも３つ
の反射面を有するコーナーキューブ12の頂点間を結ぶ一
辺が光軸方向（Ｘ軸方向）と直角に交差し同一平面内で
一直線上に配列周期ｐをもって多数個配列して設けられ
ている。前記コーナーキューブミラーアレイ11は、これ
らの配列方向（Ｙ軸方向）と前記光軸方向とに互いに直
交する方向にp/nの周期ずつずらしてｎ列だけ配設され
ている。前記コーナーキューブミラーアレイ11の各々の
前記コーナーキューブ12の全てが同一の開口形状を有し
ており、それら各々のコーナーキューブ12の光軸中心Ｓ
を読取り走査線13上で交差させるように配設されてい
る。前記ｎ列配設されたコーナーキューブミラーアレイ
11の各々の列に対応してレンズアレイ14及び光路分離ミ
ラーとしてのハーフミラー15がそれぞれ設けられてい
る。

このような構成において、原稿面９からの光はハーフ
ミラー15を通過し、レンズアレイ14により平行光とさ
れ、コーナーキューブミラーアレイ11によって再帰反射
される。そして、再び、レンズアレイ14を通過し、ハー
フミラー15によって反射されることによって、原稿面９
上の点ａと共役な点Ｂにある像面10上に結像する。

この場合、像面10上における各コーナーキューブミラ
ーアレイ11の光量分布とそれらの合成光量分布とを配列
方向との関係で示すと、第２図に示すような構成にな
る。これにより、第１列目から第ｎ列目までの各々のコ
ーナーキューブミラーアレイ11の光量分布は配列周期ｐ
と同一であるが、本実施例の場合、各列のコーナーキュ
ーブミラーアレイ11をp/3ずつずらして配設しているの
で、それら各々のコーナーキューブミラーアレイ11の光
量分布は、第３図に示すように、p/3だけ互いに位相の
ずれたものとなり、その結果、これら３つの合成光量分
布の周期ムラもp/3となる。このことは、従来の合成光
量分布の周期ムラがコーナーキューブミラーアレイ11の
配列周期と同じｐであることに対して本発明では1/3に
なっており、これにより、合成光量分布の周期ムラを一
層低減して均一な画像を得ることができる。

また、本実施例の場合、コーナーキューブミラーアレ
イ11を構成する個々のコーナーキューブ12を同一の開口
形状に形成し、それらの光軸中心Ｓを読取り走査線上で
交わるように配列したことにより、すべての有効な光を
取り込む量を同一にすることができ、これにより、個々
のコーナーキューブ12に対応するレンズアレイ14のレン
ズとコーナーキューブ12とで作られるコーナーキューブ
レンズの設計を従来に比べ一段と容易にすることができ
る。

次に、請求項２記載の発明の一実施例を第４図に基づ
いて説明する。本実施例は、請求項１記載の発明の実施
例におけるコーナーキューブ12をルーフミラーに変えた
場合について述べたものであり、その他の構成において
何ら変わるところはない。

すなわち、ルーフミラーアレイ16は、少なくとも２つ
の反射面を有するルーフミラー17を光軸方向（Ｘ軸方
向）と直交する方向（Ｙ軸方向）に配設することにより
構成されている。これら個々のルーフミラー17の全てが
同一の開口形状を有しており、しかも、それらの光軸中
心Ｓは読取り走査線13上で交わるように配列されてい
る。従って、本実施例の場合にも、光量の周期的なムラ
を低減させることができると共に、個々のルーフミラー
17を同一の開口形状にしていることから、従来に比べレ
ンズの設計を容易にすることができる。

発明の効果 請求項１記載の発明では、コーナーキューブミラーア
レイの個々のコーナーキューブ全てが同一の開口形状を
有しそれら各々のコーナーキューブの光軸中心を読取り
走査線上の１ラインで交差させるように配設したことに
より、個々のコーナーキューブの有効な光を取り込む量
は全て等しくなり、しかも、従来に比べコーナーキュー
ブの光量周期ムラの最適化を行う設計上の難しさもなく
すことができるものである。

請求項２記載の発明では、ルーフミラーアレイの個々
のルーフミラー全てが同一の開口形状を有しそれら各々
のルーフミラーの光軸中心を読取り走査線上の１ライン
で交差させるように配設したことにより、個々のルーフ
ミラーレンズの有効な光を取り込む量は全て等しくな
り、しかも、従来に比べルーフミラーの光量周期ムラの
最適化を行う設計上の難しさもなくすことができるもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は請求項１記載の発明の一実施例を示す光路図、
第２図はその光軸方向から見たコーナーキューブミラー
アレイの構成図、第３図は像面上で得られる合成光量分
布を示す波形図、第４図は請求項２記載の発明の一実施
例を示す光路図、第５図は第一の従来例を示す光路図、
第６図は第二の従来例を示す斜視図、第７図はそれを側
面から見た光路図である。 11……コーナーキューブミラーアレイ、12……コーナー
キューブ、13……読取り走査線、14……レンズアレイ、
15……光路分離ミラー、16……ルーフミラーアレイ、17
……ルーフミラーレンズ、Ｓ……光軸中心

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも３つの反射面を有するコーナー
   キューブの頂点間を結ぶ一辺が光軸方向と直角に交差し
   同一平面内で一直線上に配列周期ｐをもって多数個配列
   したコーナーキューブミラーアレイを設け、前記コーナ
   ーキューブミラーアレイをこれらの配列方向と前記光軸
   方向とに互いに直交する方向にp/nの周期ずつずらして
   ｎ列だけ配設し、前記コーナーキューブミラーアレイの
   各々の前記コーナーキューブ全てが同一の開口形状を有
   しそれら各々のコーナーキューブの光軸中心を読取り走
   査線上の１ラインで交差させるように配設し、前記ｎ列
   配設されたコーナーキューブミラーアレイの各々の列に
   対応してレンズアレイ及び光路分離ミラーをそれぞれ設
   けたことを特徴とする等倍結像素子。
2. 【請求項２】少なくとも２つの反射面を有するルーフミ
   ラーを光軸方向と直角に交差する方向に配列周期ｐをも
   って多数個配列したルーフミラーアレイを設け、前記ル
   ーフミラーアレイをこれらの配列方向と前記光軸方向と
   に互いに直交する方向にp/nの周期ずつずらしてｎ列だ
   け配設し、前記ルーフミラーアレイの各々の前記ルーフ
   ミラー全てが同一の開口形状を有しそれら各々のルーフ
   ミラーの光軸中心を読取り走査線上の１ラインで交差さ
   せるように配設し、前記ｎ列配設されたルーフミラーア
   レイの各々の列に対応してレンズアレイ及び光路分離ミ
   ラーをそれぞれ設けたことを特徴とする等倍結像素子。