JPH03181937A - 画像読取装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は画像読取装置に関し、特に結像光学系として変
倍系な用いたとき、全変倍範囲にわたり、原稿面上の画
像を均一の明るさで高精度に読み取るようにした例えば
複写機、ファクシミリ、イメージスキャナ等に好適な画
像読取装置に関するものである。

（従来の技術） 従来より画像読取装置においては原稿面を例えばライン
状の発光面を有する光源（例えば蛍光灯）によって照明
し、該原稿面からの反射光束を結像光学系を介してライ
ンセンサ（ＣＣＤ）等の両像読取手段面上に結像させ、
該ラインセンサからの出力信号を画像処理部にて電気信
号に変換しながら画像読取りラインを副走査方向に移動
させて原稿面上の画像情報を読み取っている。

そしてその画像情報を画像処理装置等の例えば複写装置
やファクシミリ又はコンピューター等のＯＡ機器に入力
させている。

この様な画像読取装置においてラインセンサ等の画像読
取手段に入射する光量分布（ラインセンサからの出力信
号に相当）はできるだけ均一であることが読取精度を向
上させるのに好ましい。

しかしながら、照明用光源により原稿面上を均一に照明
したとしても結像光学系のｃｏｓ４乗則により画像読取
手段面上における光量分布は周辺部に比べ中央部で多く
なり、一般に光量ムラが生じてくる。

第６７図はこのような光量ムラを補正する光量補正手段
を有した従来の画像読取装置の要部概略図である。

同図では照明手段６で照明された原稿１面」二の画像を
ミラー２と光量補正手段３を介して結像光学系４により
ラインセンサー等の画像読取手段５面上に結像している
。光量補正手段３は円板の一部を利用し、光軸から周辺
にかけて通過光束を順次増大させ、結像光学系４のｃｏ
ｓ４乗則を補正するような形状をした遮光板より成り、
原稿１面上の照明域の長手方向に平行に配置して、画像
読取手段５に入射する光量の均一化を図っている。

（発明が解決しようとする問題点） 第６図に示す画像読取装置ではある特定された結像倍率
においては画像読取手段面上に入射する光量分布を均一
にすることができる。しかしながら結像光学系として変
倍系を用いて原稿面上の画像を種々の倍率で読取る場合
には画像読取手段面上における光量分布は変倍に伴い変
化してくるという問題点が生じてくる。

従来の画像読取装置においては、ある特定の結像倍率で
原稿面上の画像を読み取り、読取り画像の拡大又は縮少
等の変倍は電気的手段により行っていた。この為特に拡
大時の画像の読取りでは画像が顕著に劣化してくるとい
う問題点があった。

この為近年変倍を電気的手段の代わりに光学的手段を用
いて行うようにした画像読取装置が種々と提案されてい
る。このときの変倍手段としては変倍系（ズームレンズ
）が使用されている。変倍系を用いれば原稿面上の画像
の一部を拡大して高畜度にしかも高精度に読み取ること
が容易となる。

しかしながら変倍系は一般に光束を規制する絞りの位置
が変倍により変化し、入射瞳や射出瞳の位置及び大きさ
が変倍により変化してくる。この為前述したように原稿
面と結像光学系との光路中に光量補正手段を配置しても
特定の結像倍率でのみしか画像読取手段面に入射する光
量の均一化を図ることができなかった。このように光量
補正手段と入射瞳又は射出瞳との相対的位置が変倍によ
り変化すると画像読取手段に入射する光量の分布も変化
してきてしまい、全変倍範囲にわたり高精度な画像読取
りが出来なくなってくるという問題点が生じてくる。

本発明は変倍系を利用して光学的に原稿面上の画像を種
々な倍率で読取る際に、変倍系のレンズ構成及び光量補
正手段と変倍系との光学的配置を適切に設定することに
より全変倍範囲にわたり画像読取手段面における光量分
布の均一化を図り高精度な画像読取りを可能とした画像
読取装置の提供を目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明の画像読取装置は原稿台面上に載置した原稿を結
像光学系を介して画像読取手段面上に結像し、該画像読
取手段で該原稿面上の画像を読取る際、該結像光学系は
絞りを有した可動レンズ群より変倍を行う入射瞳位置又
は射出瞳位置を一定とした変倍系より成り、該絞りから
一定位置に光軸から周辺にかけて通過光束を連続的に変
化させる光量補正手段を配置し、該光量補正手段を該可
動レンズ群と一体的に移動させて変倍を行っていること
を特徴としている。

特に本発明では前記光量補正手段は前記画像読取手段面
上における光量分布が略均一となるように通過光束を制
限していることを特徴としている。

（実施例） 第１図は本発明の画像読取装置の一実施例の要部概略図
である。

同図において２は原稿であり原稿台１面上に載置されて
いる。６ａは紙面と垂直方向（主走査方向）に伸びたラ
イン状の発光面を有する光源てあり、例えば蛍光灯より
戒っている。６ｂは凹面反射鏡であり、光源６ａから原
稿２面とは逆方向に敷用された光束を集光し、再び光ｉ
ｐ　Ｓ　ａ側に戻して原稿２面上の照明効率を高めてい
る。尚、光源６ａと反射鏡６ｂの各要素て照明手段Ａを
構成している。

７．８．９は各々反射トラ−てあり原稿６ａからの光束
を反射させることにより光路を折り曲げて後述する結像
光学系４に導光している。

結像光学系４は変倍系より威り、例えば第２図に示すよ
うに物体側より順に負の屈折力の第ルンズ群■と正の屈
折力の第２レンズｉｆ　ＩＩとを有し、双方のレンズ群
間隔を変えて変倍を行っている。このうち第ルンズ群■
はメニスカス状の負レンズとメニスカス状の正レンズよ
り戒っている。又第２レンズ群■は正レンズ、正レンズ
、絞りＳＰ、負レンズ、そして正レンズより成っている
。

本実施例ては絞りＳＰを最も像面側の可動レンズ群（第
２レンズ１．　ＩＩ　）中に配置することにより射出瞳
位置が変倍を行っても変化せずレンズ系の最終レンズ面
より一定位置となるようにしている。

又第２レンズ群１１中の絞りＳＰより像面側方向の距離
Ｃ離れたｆ１′Ｉ置には光も【補正手段３が配置されて
いる。

光量補正手段３は例えば第４図に石すように光源６ａの
長手方向（主走査方向）Ｌにおいて光軸Ｓから周辺にか
けて通過光束（Ｌ　Ａ　）を順次増大させ、ｃｏｓ４乗
則を補正するような点１１を中心とする■而又は非球面
又は曲率半径Ｒの円弧状の部を成す遮光板３ａより構成
している。そして該曲線状の一部が原稿４の照明領域の
長平方向（紙面と垂直方向）と平行になるように配置し
ている。これにより後述する画像読取手段５面」二にお
ける先組分布が均一どなるようにしている。又光量補正
手段３は変倍に伴い第２レンズ群ＩＩと−・体向に移動
している。

これにより変倍系４の射出瞳と光量補正手段３との相対
的位置関係な変倍によらず一定とし、各画角に対する光
束の通過状態な変倍によらず一定となるようにしている
。

５は画像読取手段であり、例えば紙面と垂直方向に複数
の画素を配置したラインセンサ（ＣＣＤ）等から成って
いる。

本実施例において照明手段Ａで照明された原稿２は搬送
ローラ（不図示）により矢印２ａ方向（副走査方向）に
移動している。このとき該原稿２面」二の画像を反射ミ
ラー７．８．９を介して結像光学系４により光量補正手
段３を介して前述の如く通過光量を制御し、画像読取手
段５面上に結像させている。これにより原稿２面上の画
像を画像読取手段５で順次読取っている。

本実施例において原稿２面上の画像を拡大又は縮少して
読取る場合には、変倍系４を変倍させて行っている。

例えば画像を拡大して読取るときは第３図に示すように
第ルンズ群Ｉと第２レンズ群Ｉ＋の空気間隔ｅが縮少す
るように第２レンズ群ＩＩを原稿２方向に移動させ、全
系の焦点距離を変化させてし）る。（このとき第２レン
ズ１は固定させ又は移動させても良い。） 即ち第１図に示すように変倍系４と光量補正手段３を実
線の位置から点線の位置へと変位させ、原稿２而」二の
画像の一部を画像読取手段５面一にへ拡大投影し、これ
により高密度な画像読取りを行っている。

このとき絞りＳ　Ｐと光ｈ１補正Ｆ段３を第２レンズ群
１１と一体的に移動させている為に全系の射出瞳位置及
びその大きさは一定となり、かつ変倍に伴う絞りＳＰ（
射出瞳位置とその大きさ）と光量補正手段３との相対的
位置関係も一定となっている。

即ち本実施例においては絞りＳＰを可動群である第２レ
ンズ群中に配置し、変倍により入射瞳位置及びその大き
さは変化するが射出瞳の最終レンズ面からの位置及びそ
の大きさを不変としている。そして光量補正手段３を不
変の射出瞳側の所定位置に配置することにより、光量補
正手段３の　０ 各画角（ω／２）に対する通過光束の寄与量（ケラレ量
）が変倍によらず一定となるように設定している。

これにより１例えば第５図に示すように各画角（ω／２
）における画像読取手段５面上の光量分布が変倍によら
ず常に均一となるようにしている。

本発明において変倍系は射出瞳位置及びその大きさが変
倍によらず一定となるようなズームタイプであればどの
ような変倍系であっても良く、このとき該射出瞳位置よ
り一定位置に光量補正手段を設ければ本発明の目的を達
成することができる。

又射出瞳の代わりに入射瞳位置及びその大きさが変倍の
際一定となるように変倍系を構成し、該入射瞳位置より
一定位置に前述と同様の作用をする光量補正手段を設け
ても本発明の目的を同様に達成することができる。

例えば第２図に示す変倍系において第１レンズ群の一部
に絞りを配置し、該絞りから一定位置に１ （原稿側方向に）光量補正手段を配置し、変倍の際、該
第ルンズ群と光量補正手段を一体的に移動させても良い
。（このとき第２レンズ群を固定又は移動させても良い
。） 第１図の実施例では光量補正手段３を第４図に示すよう
に照明手段の照明方向りに対して上側の部分のみが曲線
部となる遮光板より構成したが、照明方向りに対して上
下側に振り分けた曲線部より成る２つの遮光板より構成
して（＋　ＬＡい。又光π補正手段を光軸中心から周辺
にかけて順次通過光束を増加させる開口を有する部材よ
り構成しても良い。

この細光軸中心から周辺にかけて順次透過率の異なるフ
ィルター、例えばＮＤフィルター等より構成しても良い
。

（発明の効果） 本発明によれば原稿面上の画像を変倍系により種々の倍
率で画像読取手段面上に結像させて、任意の倍率で画像
読取りを行う際、前述のように変倍系をその入射瞳又は
射出瞳の位置及び大きさが　２ 変倍によらず一定となるように＃虞し、かつ該入射瞳位
置又は射出瞳位置から一定位置に光量補正手段を配置す
ることにより画像読取手段面における光量分布を変倍に
よらず常に均一にすることができ、拡大した画像の高精
度な画像読取りが出来る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】

第１図は本発明の一実施例の要部概略図、第２、第３図
は第１図の結像光学系を変倍系より構成したときの光学
系の説明図、第４図は第１図の光量補正手段の説明図、
第５図は画像読取手段面上における光量分布の説明図、
第６図は従来の画像読取装置の概略図である。 図中１は原稿台、２は原稿、３は光量補正手段、４は結
像光学系、５は画像読取手段、６ａは光源、６ｂは凹面
反射鏡、７，８．９は各々ミラー、ｓｐは絞り、である
。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）原稿台面上に載置した原稿を結像光学系を介して
   画像読取手段面上に結像し、該画像読取手段で該原稿面
   上の画像を読取る際、該結像光学系は絞りを有した可動
   レンズ群より変倍を行う入射瞳位置又は射出瞳位置を一
   定とした変倍系より成り、該絞りから一定位置に光軸か
   ら周辺にかけて通過光束を連続的に変化させる光量補正
   手段を配置し、該光量補正手段を該可動レンズ群と一体
   的に移動させて変倍を行っていることを特徴とする画像
   読取装置。
2. （２）前記光量補正手段は前記画像読取手段面上におけ
   る光量分布が略均一となるように通過光束を制限してい
   ることを特徴とする請求項１記載の画像読取装置。