JPH02203317A

JPH02203317A - 等倍結像素子

Info

Publication number: JPH02203317A
Application number: JP2302489A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Fujita; 和弘藤田; Toshiyuki Iguchi; 敏之井口
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1989-02-01
Filing date: 1989-02-01
Publication date: 1990-08-13
Anticipated expiration: 2014-01-13
Also published as: JP2846328B2

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は、画像読取装置等に用いら
れるルーフミラーレンズアレイなるものがある。そこで
、第一の従来例として、このルーフミラーレンズアレイ
を第９図に基づいて説明する。原稿面１からの光は、光
路分離ミラー（ＳＭ）２により反射され、レンズアレイ
（ＬＡ）３を通過し、ルーフミラーアレイ（ＲＭＡ）４
に導かれる。このＲＭＡ４に入射した光は、左右のルー
フミラー５でそれぞれ１回ずつ反射（合計２回反射）さ
れた後、再びＬＡ３を通過し、３Ｍ２で反射されること
により像面６に結像される。

この場合、レンズアレイ３の開口形状は矩形状をなして
いる。また、レンズアレイ３、絞り部材としての絞り板
７（第１０図参照）、ルーフミラ−アレイ４のそれぞれ
の配列ピッチは一致しており、各レンズ８の画角はそれ
ぞれ少しずつ重なり合い光量分布が均一化された状態に
なっている。

発明が解決しようとする課題上述したような第一の従来例の場合、レンズ８が矩形状
をなしていると、その配列方向（Ｙ方向）に対する単一
の光量分布Ｌｓは、第１０図に示すように、二等辺三角
形状に近似された形状となる。

これを複数個のレンズ８を連ねた状態で見ると、単一の
光量分布Ｌｓが互いに重なり合った状態となり、その合
成光量分布Ｌｔは山なりの不均一な光量ムラが生じた状
態になる。このような合成光量分布Ｌｔに生じた光量ム
ラは、重なり度ｍ　（ｍ＝　Ｘ　／　Ｄ　ａ、ただし、
Ｘ：レンズの視野半径、Ｄａ：レンズの配列方向の幅）
の値を整数倍に近づかせることによって取り除くことが
できるが、しかし、このように重なり度ｍの値を整数倍
に近づける方法によって光量ムラをなくすことは、レン
ズ８やルーフミラー５の配列ピッチや、その他光学系の
設計の自由度が大きく制約されることになる。

そこで、このような合成光量分布Ｌｔに生じる光量ムラ
をなくすために、第二の従来例として、特願昭６３−１
４３０８６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１
１図に示すように、ルーフミラーアレイ９とレンズアレ
イ１０との間に２つの開口幅の異なる開口部を有する絞
り板１１を設け、これにより、合成光量分布の均一化を
図っている。しかし、この場合には、ルーフミラーアレ
イ９の周期と絞り板１１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。

そして、そ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、本発明は
、少なくとも３つの反射面を有するコーナーキューブミ
ラー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され
たコーナーキューブミラーアレイを設け、これら一直線
上に配列された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、これら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。

作用従って、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だけずらして配置することに
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の周期だけずれた分布となるため、
合成された光量分布の周期もｐ／ｎとなる。これにより
、従来の１列しかないコーナーキューブミラーアレイに
おいてはその合成光量分布の周期がｐであったのに比べ
て、その周期を１７　ｎにすることができる。

実施例本発明の第一の実施例を第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１２は、３つの反射面α、β、
γをもつ四面体の形状をしている。このコーナーキュー
ブミラー１２の２つの頂点０１１Ｏ３を結ぶ一辺が同一
平面内で一直線上に配列周期ｐをもって多数個配列され
ることによりコーナーキューブミラーアレイ１３ａが構
成されている。

ここで、今、光学系の光軸方向を又とすると、前記コー
ナーキューブミラーアレイ１３ａの配列方向はそのＸと
直角なＹ方向に配設されており、さらに、これらｘ、Ｙ
に直交するＺ方向にはｎ＝３列からなるコーナーキュー
ブミラーアレイｌ　３　ｂ。

１３ｃがそれぞれ配設されている。この場合、これらＺ
方向に配列される３個のコーナーキューブミラーアレイ
１３　ａ、　　１３　ｂ、　　１３　ｃは、それら互い
に隣接するもの同士の間でｐ／ｎ＝ｐ／３の周期だけず
らして配設されている。

また、これらＺ方向に３列配設されたコーナーキューブ
ミラーアレイ１３　ａ、　　１３　ｂ、　　ｌ　３　ｃ
に近接した位置には、それら個々の列に対応してレンズ
アレイ１４　ａ、　　１４　ｂ、　　１４　ｃが設けら
れており、これらレンズアレイ１４ａ、１４ｂ、１４Ｃ
には前記コーナーキューブミラー１２の配列周期ｐと同
じ周期をもったレンズ１５が形成されている。さらに、
それらレンズアレイ１４ａ、１４ｂ、１４ｃと対応した
光軸方向Ｘには、光軸とある一定の角度をなして光路分
離ミラーとしてのハーフミラ−１６が配設されている。

このような構成において、原稿面１７からの光はハーフ
ミラ−１６を通過し、レンズアレイ１４ａ、１４ｂ、１
４ｃにより平行光とされ、コーナーキューブミラーアレ
イ１３　ａ、　　１３　ｂ、　　１３　ｃによって再帰
反射される。そして、再び、レンズアレイｌ　４　ａ、
　　ｌ　４　ｂ、　　１４　ｃを通過し、ハーフミラ−
１６によって反射されることによって、原稿面１７上の
点Ａと共役な点Ｂにある像面１８上に結像する。

この場合、像面１８上における各コーナーキューブミラ
ーアレイ１３　ａ、　　１３　ｂ、　　ｌ　３　ｃの光
量分布とそれらの合成光量分布とを配列方向Ｙとの関係
で示すと第３図に示すようになる。これにより、第１列
目から第３列目までの各々のコーナーキューブミラーア
レイ１３　ａ、　　１３　ｂ、　　１３　ｃの光量分布
は配列周期ｐと同一のものとなるが、しかし、本実施例
の場合、それらコーナーキューブミラーアレイｌ　３　
ａ、　　１３　ｂ、　　１３　ｃをｐ／３だけ順次Ｚ方
向に位相を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１３ａ、１３ｂ、１３ｃの
光量分布も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１３　ａ、　　１３　
ｂ、　　１３Ｃ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。

次に、本発明の第二の実施例を第４図ないし第６図に基
づいて説明する。上述した第一の実施例では、焦点距離
が十分長く、３つのコーナーキューブミラーアレイ１３
　ａ、　　１３　ｂ、　　１３　ｃの物点に対するＺ方
向の物体高の差によってそれらが取り込む光量の差が現
われない場合について述べたものであるが、この他に、
物体高が低くコーナーキューブミラーアレイ１３　ａ、
　　１３　ｂ、　　１３　ｃに取り込まれる光量の差が
現われる場合もある。その例として、第４図に示すよう
に、Ｚ方向に３つ配列されたコーナーキューブミラーア
レイ１３ａ。

１３　ｂ、　　ｌ　３　ｃのうち、中央に位置するコー
ナーキューブミラーアレイ１３ｂの光量分布がその上下
に位置する他の２つのコーナーキューブミラーアレイ１
３ａ、１３ｃの光量分布により相対的に光量分布が高く
なり、その結果、その合成光量分布の周期ムラは周期ｐ
と周期ｐ／３とが合成されたものとして現われる。

そこで、本実施例は、そのような物体高の差によって生
じる光量差の影響をなくした場合について述べたもので
ある。その方法としては、コーナーキューブミラーアレ
イをｎ＝２ｍ　（ｍ＝１．２゜３、・・・）列だけＺ方
向に対称的に配置する。具体的には、第５図に示すよう
にｎ＝４　（ｍ＝２）として、内側の２つのコーナーキ
ューブミラーアレイｌ　３　ｂ、　　１３　ｃは物点に
対して同一の物体高Ｈで配置され、外側の２つのコーナ
ーキューブミラーアレイ１３ａ、１３ｄは同一の物体高
Ｈａで配置されている。この時、Ｈ（Ｈａなので内側の
コーナーキューブミラーアレイ１３　ｂ、　　１３　ｃ
の方が明るくその光量分布は第６図に示すようになり、
これにより、合成光量分布はｐ／２の周期ムラとｐ／４
の周期ムラをもつものとなるため、周期ムラをより一層
細かなものにすることができる。

次に、本発明の第三の実施例を第７図に基づいて説明す
る。本実施例も第二の実施例と同様に、合成光量の周期
ムラをより細かくするために設けられたものである。そ
の方法としては、ｎ＝２ｍ＋１　（ｍ＝１．２，３．・
・・）とし、各々のコーナーキューブミラーアレイｌ　
３　ａ、　　１３　ｂ、　　１３　ｃのレンズ開口Ａｎ
を、Ａ□、　＜　Ａ、、＝　Ａ□、＜Ａ、、−、＝Ａ、、、
＜・・・の関係が得られるようにする。このことは、例
えば、ｍ番目とｍ＋２番目のコーナーキューブミラーア
レイｌ　３　ａ、　　１３　ｂ、　　１３　ｃの開口形
状を対称としたものにすることによって周期ムラを抑え
ることができることを意味する。具体的には、ｎ＝３　
（ｍ＝１）の場合を例にとると、コーナーキューブミラ
ーアレイ１３　ａ、　　１３　ｂ、　　ｌ　３　ｃのう
ちＡ２よりもＡ、、Ａ、の開口形状を大きくとり、しか
も、Ａ、とＡ、の開口形状を同一にすることによって、
前述した第二の実施例と同様に、合成光量分布の周期ム
ラを一層細かなものとし実際にはほとんどそのムラを無
視することができる。

次に、本発明の第四の実施例を第８図に基づいて説明す
る。本実施例は第三の実施例の変形例を示したものであ
る。この場合、ｎ＝２ｍ　（ｍ＝１゜２．３．・・・）
とし、各々のコーナーキューブミラーアレイ１３　ａ、
　　１３　ｂ、　　１３　ｃ、　　１３　ｄのレンズ開
口Ａｎを、Ａ□＝Ａ、、、＜Ａ、、−、＝Ａ、、や、＜Ａ、、−、
＝Ａ□、く・・・の関係が得られるようにする。具体的
には、ｎ＝４　（ｍ＝２）とした時、Ａ２　とＡ３を同
一の開口形状とし、Ａ１　　とＡ４を同一の開口形状と
し、しかも、Ａ、、Ａ、よりもＡ、、　Ａ、の開口形状
を大きくとることによって、第三の実施例と同様な効果
を得ることができる。

発明の効果本発明は、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だけ互いにずらして配置す
ることにより、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はｐ／ｎの周期だけずれたものとな
るため、これらの合成光量分布の周期もｐ／ｎとなる。

これにより、従来の１列しかないコーナーキューブミラ
ーアレイにおいてはその合成光量分布の周期ムラがｐで
あったのに比・べて、本発明ではその周期ムラを１／ｎ
としてより一層細かなものとすることができるので、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
ことができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第一の実施例を示す斜視図、第２図は
そのｘ、Ｚ平面方向から見た光路図、第３図は合成光量
分布を示す波形図、第４図は第一の実施例の問題点を示
す波形図、第５図は第二の実施例を示す光路図、第６図
はその合成光量分布を示す波形図、第７図は第三の実施
例を示す光路図、第８図は第四の実施例を示す光路図、
第９図は第一の従来例を示す斜視図、第１０図はその合
成光量分布を示す説明図、第１１図は第二の従来例を示
す説明図である。１２・・・コーナーキューブミラー　１３ａ、１３ｂ、
１３ｃ、１３ｄ・・・コーナーキューブミラーアレイ、
１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、　　１４ｔｌ−・・レンズア
レイ、１６・・・光路分離ミラー　α、β、γ・・・３
つの反射面、０．．０．・・・頂点出　願　人　　　　株式会社　リ　コ　−−第図は図色〔タリカ■司　■ 、Ｊ）７図、％（３図、、Ｊ）ＡＯ図

Claims

【特許請求の範囲】

少なくとも３つの反射面を有するコーナーキューブミラ
ー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された
コーナーキューブミラーアレイを設け、これら一直線上
に配列された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、これら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。