JPH04104565A - 原稿読み取り装置の光学系 - 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】 肢１υＬ１ 本発明は、原稿読み取り装置の照明光学系に関し、より
詳細には、特に原稿面や周辺筺体から反射拡散する光で
あるストレー光を除去し、高品位な照明を実現する原稿
読み取り装置の光学系に関する。

従」１支迷− 第６図は、従来の原稿読み取り装置の光学系におけるス
トレー光発生機構を説明するための図で、図中、１１は
光源、１２は筺体、１３ａは原稿（黒部）、１３ｂは原
稿（白部）、１４はコンタクトガラスである。ストレー
光とは周辺筺体や原稿自身の反射拡散光およびその多重
反射光であり。

本来の光路以外から原稿あるいは結像面に入射する光線
束である。ストレー光によって注目する画像領域の信号
がその周辺の画像信号に影響を受けて変化する現象や読
み取り画像のＭＴＦ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ　Ｔｒａｎ
ｓｆｅｒ　Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）が劣化する現象が観測さ
れているが、これは高品位な原稿読み取り装置を構成す
る場合に大きな開運となる。

原稿が全面白ベタ画像の場合の原稿読み取り信号に対し
て、中心部の白画像信号は周辺部の黒画像に影響を受け
て濃度が低くなる現象が実際に観測されている。この様
子を第７図に示す。第７図（ａ）は原稿全面が白ベタの
場合で、第７図（ｂ）は中心部が白画像でその周辺部が
黒画像の場合を示す図である。図（ａ）と図（ｂ）とで
同じ濃度の白画像を読み取る場合でも、図（ａ）のよう
に原稿全面が白画像の場合と、図（ｂ）のように白画像
の周辺に黒画像がある場合とでは、その白画像の読み取
り信号が、図（ｂ）の場合は周辺の黒画像の影響を受け
ることになる。これは第４図中に示したように、原稿面
で反射拡散された光束が、光源あるいはその周辺筺体で
再び反射されて、その近傍の画像領域にストレー光とな
って影響しているためである。

従来はこれを防ぐために直線状光源の長手方向に、それ
と直角に仕切板（遮光板）を並べて直線状光源の長手方
向に反射拡散する光線束を除去する方法が提案されてい
る。例えば、特開平１−１８２８６４号公報に記載され
ているものは、ルーバーとよばれている。これは直接ス
トレー光を防止する目的で提案されたものではないが、
実際的には現場で用いられている方法である。

ルーバーが無い場合の直線状光源長手方向の光線束を第
８図に示す。図中、２１は原稿台ガラス、２２は直線状
光源、２３は反射板、２４は照明装置である。原稿台ガ
ラス２１の下方には、このガラス２１上に載置された原
稿（図示していない）を照射しながら図における紙面の
表裏方向に沿って移動する照明装置２４が設けられてい
る。そして、この照明装置２４は複写機の操作側に対し
て直交する方向に沿って配置された直線状光源２２と、
その長手方向に沿う一側部としての下半部を覆う反射板
２３とによって構成されている。従来のルーバーの構造
および作用を第９図（、）、（ｂ）に示す。図中、２８
は直線状光源、２９は反射板、２９ａは反射板の内面、
３０は端面板、３１は仕切板、３１ａは仕切板の一側面
、３１ｂは仕切板の他側面、３２は原稿台ガラス、３３
は照明装置である。照明装置３３は、複写機の操作側に
対して直交する方向に配置された直線状光源２８と、こ
の直線状光源２８を焦点としてその長手方向に沿う一側
部としての下半部を覆う断面略ｒＴＪＪ字形の反射板２
９とによって構成されている。なお、この反射板２９の
内面２９ａは、アルミニウム蒸着などによって直線状光
源２８からの照射光Ｑを反射すべく湾曲した反射面とさ
れている。

さらに、この反射板２９には、図（ｂ）の斜視図に示す
ように、直線状光源２８の長手方向に沿う両端位置に端
面板３０が設けられており、その内面２９ａには、これ
に対応して湾曲した外縁を有し、かつ、直線状光源２８
が貫通する貫通孔を有する複数の仕切板３１が直線状光
源２８の長手方向に沿って互いに一定間隔だけ離間して
配置されている。そして、各仕切板３１の一側面３１ａ
は、例えば、黒色系統の塗布膜などからなる直線状光源
２８からの照射光Ｑに対する光反射面として形成される
一方、その他側面３１ｂは反射板内面２９ａと同様のア
ルミニウム蒸着などによって照射光Ｑに対する反射面と
して形成されている。

そして、直線状光源２８が点灯された走査ユニットを原
稿台ガラス３２の下面に沿って移動させることにより、
この直線状光源２８からの照射光Ｑが原稿台ガラス３２
上に載置された原稿（図示していない）によって反射さ
れ、かつ、この原稿に対する静電潜像が感光体ドラムの
表面上に形成されるようになっている。しかし、このと
き、直線状光源２８からの照射光Ｑは反射板２９の内面
２９ａによって集光されて原稿を照射するが、この内面
２９ａには仕切板３１が配置されており、しかも、その
−側面３１ａが非反射面とされているので、この−側面
３１ａに入射した照射光Ｑは吸収されて反射されないこ
とになる。したがって、照明装置３３からの照射光Ωが
操作パネル側へ拡がることが有効に防止される。

ルーバーが無い状態では直線状光源の長手方向に垂直な
照明光線束の他に、第８図中のＱで示すようなストレー
光の原因となる拡散光線束が多く含まれていることが解
る。ルーバーが設置された状態では第８図に比べ第９図
（ａ）に示すように直線状光源２８の長手方向に拡散す
る光線束は減少する。

ところで上述した従来技術では、光線束の拡散幅を少な
くするためには遮光板３０．３１を大きくするか、ある
いは遮光板の間隔を小さくする必要がある。しかし、複
写機、イメージスキャナ等の原稿読み取り光学系では、
原稿面での光量確保あるいは機器を小型化する等の制約
により照明光源と原稿面との間隔は一般に狭く、またル
ーバーでは光束を規制する位置がルーバー位置によって
固定されてしまい、原稿面全体にわたって均一に照明光
束を規制できない。

また、本発明に関する公知文献として、上記公報の他に
特開平１−２６７５３１号公報がある。

該公報では、原稿載置手段に隣接してメカニカルシャッ
タや液晶シャッタが設けられ、該メカニカルシャッタや
液晶シャッタによりＣＣＤ　（ＣｈａｒｇｅＣｏｕｐｌ
ｅｄ　Ｄｅｖｉｃｅ）のような画像情報検出手段に同期
して光の透過、不透過を制御する光遮蔽手段を配置する
ことが提案されている。しかし、実際には読み取り画素
とシャッタの位置合せやシャッタの高速駆動は困難であ
ると共に、装置自体が大きくなり現実的ではないという
問題がある。

目　　　　　的 本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたもので、
照明された原稿面からの反射拡散光か照明の光源自身で
再反射され、再び原稿面に入射する成分、すなわちスト
レー光を防いで原稿を照明し、高品位な原稿読み取りを
行う原稿読み取り装置の光学系を提供するものである。

１−一双 本発明は、上記目的を達成するために、（１）原稿の照
明光源と、該照明光源と照明される原稿面との光路中に
、入射する光束の入射角によって透過状態が変化する高
分子膜を備えた光制御機能フィルタを設け、前記原稿面
に入射する周辺筺体から反射する反射拡散光を除去する
機能を備えた原稿読み取り装置の光学系において、前記
光制御機能フィルタを、複数の高分子膜を各々の光制御
作用の方向が互いに直交して貼り合せて構成したこと、
更には、（２）前記照明光源の管の表面上に、複数の高
分子膜を各々の光制御作用の方向が互いに直交して貼り
合せてなる光制御機能フィルタを構成したことを特徴と
したものである。以下本発明の実施例に基づいて説明す
る。

第１図は、本発明による原稿読み取り装置の光学系の一
実施例を説明するための構成図で、図中、１は光源（線
状あるいは帯状）、２は光制御機能フィルタ、３は原稿
、４はコンタクトガラスである。光源１は図（ｂ）に示
すごとく、Ｘ軸（紙面を表裏に貫通する方向）に長い管
形状で背面１ａと出射アパーチュア部１ｂとからなり、
背面１ａは反射率の高い膜でコーティングされ、出射ア
パーチュア部１ｂは光透過性が高くしてあり、出射アパ
ーチュア部１ｂより線状あるいは帯状の光が出射される
。一方、コンタクトガラス４の上には読み取りの原稿３
が載置してあり、載置された原稿３は読み取り位置Ｏに
おいて、前記光源１により照明される。光源１と該光源
１により照明される原稿３の読み取り位置Ｏとの間の光
路には光制御機能フィルタ２が配置されている。光制御
機能フィルタ２は、入射する光束の入射角によって光束
の透過状態即ち光束の透明−拡散の度合いが変化する高
分子膜を２枚貼り合せたフィルタで、高分子膜を用いた
機能フィルタは、例えば、（株）日本板ガラス・住人化
学工業で開発されたＬＣＦ（商品名）が発表されている
。

第５図は、光制御機能を有する高分子膜の特性を示す図
で、図中、Ａは光制御機能を有する高分子膜、Ｉ、、Ｉ
２および工、は入射光束成分である。

高分子膜ＡはＸ−Ｙ面上に拡がる面状体で、入射光束成
分工、は高分子膜Ａに垂直なＺ軸方向の入射光束成分、
入射光束成分Ｉ、、　Ｉ、はＺ−Ｘ面内に角度０以上の
入射角で入射する入射光束成分とすると垂直な入射光束
成分工、は透過するが、入射光束成分Ｉ２．Ｉ、は高分
子膜Ａの下面には透過しない。すなわち、光束の入射角
によって光の透過状態が変化して入射角の大きい光束は
遮断できる。この特性はＺ−Ｘ面の光束成分に対して有
効であり、Ｚ−Ｙ面内の光束成分に対しては全方向に透
過性を示す。

一般に光制御機能フィルタというと、干渉フィルタ等の
多層膜フィルタが考えられるが、本発明における高分子
膜フィルタは、多層膜フィルタに比べて安価であり、ま
た、ガラスプラスチック等透明部材との複合化にも容易
である。

更には、波長特性もブロードで光入射角に対する透明度
から拡散度への変化が急峻であるという特性があるので
ストレー光除去を目的とするフィルタに都合が良い。

第２図は、本発明の光制御機能フィルタを説明するため
の図で、ｚ−Ｘ面の光束成分に透過性を有する光制御機
能高分子膜ＡおよびＢをそれぞれのｚ−Ｘ面が互いに直
交して点線で示した矢印方向に貼り合わせる。光制御機
能高分子膜Ａ、Ｂを貼り合わせてなる光制御機能フィル
タに、Ｚ軸上の点光源りから照射した場合、投影面Ｃに
は照射角度が０以内のＰＱＲ８で示した四角領域内を照
明し他の領域は照明しない。

第１図、図中の光制御機能フィルタ２は、貼り合わせた
光制御機能高分子膜Ａ、Ｂのうち何れか一方の光制御機
能を持つ軸（Ｘ軸）が照明光源長手方向、即ち主走査方
向に一致し、かっＺ−Ｘ面が光源１と原稿読み取り位置
○とを結ぶ線分と平行になるように設置されている。

第３図は、本発明と従来（ストレー光除去フィルタなし
の場合）の原稿読み取り装置の光学系における光束分布
を示す図で、図中、第１図と同じ作用の要素は同一符号
を付してあり、図（ａ）。

図（ｃ）は本発明の光制御機能フィルタ設置時の主走査
方向および副走査方向において、白べた画像３ｂ間に黒
べた画像３ａが配置された場合の直接光束および、反射
拡散光束の分布を示す図で、図（ｂ）２図（ｄ）は従来
の光制御機能フィルタがない場合における主走査方向お
よび副走査方向における黒べた画像３ａを白べた画像３
ｂの直接光束および反射拡散光束の分布を示した図であ
る。

図（ｂ）、（ｄ）において、光源１１からの拡散光およ
び原稿１３ｂからの反射拡散光か光源１Ｆによって再反
射され、原稿３ａに入射するか、図（ａ）９図（ｃ）に
おいては、光制御機能フィルタ２によって抑制されてい
ることが解る。

また、光制御機能フィルタ２の厚みは数（ｍｍ）程度の
板状でルーバーの立体形状と比へるとスペースか小さく
設置スペースの制限か大幅に緩和できる。

第４図は、本発明の原稿読み取り装置の光学系の他の実
施例を示す図で、図中、２ａは光制御機能フィルタ、１
は第１図の光源である。光制御機能フィルタ２ａを光源
１の出射アパーチュア部１ｂの管壁外部に直接貼付した
もので、第１図の光制御機能フィルタ２のように透明な
ガラスまたはプラスチックに光制御機能高分子膜Ａを光
源１と原稿３との間に配置するのと比べ設置スペースを
とることがない。また、従来の原稿読み取り光学系と比
べ部品点数を増やすことなくストレー光の低減が図れる
。

効　　　果 以上の説明から明らかなように、本発明によると、以下
のような効果がある。

（１）ストレー光を除去でき高品位な原稿読み取り装置
光学系が実現できる。またストレー光の除去手段となる
光制御機能フィルタによって、ルーバー等の機械的な除
去手段に比べて均一な原稿照明が可能となり、設置スペ
ースも小さくなり装置を小形化するとともに組み付はコ
ストを低減でき大幅な改善が期待できる。また、干渉フ
ィルタ等、他の機能フィルタに比べ安価で、波長特性が
ブロードであることから、−散光源に対しても使い易い
。さらに透過状態の変化が入射光束の角度に対して急峻
なため、高い機能のストレー光の防止フィルタが構成で
きる。

（２）上記（１）の作用効果に加え、光制御機能フィル
タを光源管面上に構成するため、光制御機能フィルタを
設置するための部品およびスペースを必要とせず、更に
、組み付はコストを低減することができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は１本発明の原稿読み取り装置光学系の一実施例
を説明するための図、第２図は、光制御機能フィルタを
説明するための図、第３図は、本発明と従来の原稿読み
取り装置光学系とを比較するための図、第４図は、本発
明の他の実施例を示す図、第５図は、光制御機能高分子
膜の特性を示す図、第６図は、ストレー先発生機構を示
す図、第７図は、ストレー光による読み取り誤差を説明
するための図、第８図は、ルーバーのない場合の光線束
を示す図、第９図は、ルーバーの構造およびその作用を
示す図である。 １・・・光源（線状あるいは帯状）、２・・・光制御機
能フィルタ、３・・・原稿、４・・・コンタクトガラス
。 特許出願人　　株式会社　リ　コ　− 第１図 第２図 第３図 （ａ）　　　　　（ｂ） （ｃ）　　　　　　（ｃｌ） 第４図　　　　第５図 第６図 （ａ）　　　　　（ｂ） 第７図 （ａ）　　　　　　　（ｂ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、原稿の照明光源と、該照明光源と照明される原稿面
   との光路中に、入射する光束の入射角によって透過状態
   が変化する高分子膜を備えた光制御機能フィルタを設け
   、前記原稿面に入射する周辺筺体から反射する反射拡散
   光を除去する機能を備えた原稿読み取り装置の光学系に
   おいて、前記光制御機能フィルタを、複数の高分子膜を
   各々の光制御作用の方向が互いに直交して貼り合せて構
   成したことを特徴とする原稿読み取り装置の光学系。 ２、前記照明光源の管の表面上に、複数の高分子膜を各
   々の光制御作用の方向が互いに直交して貼り合せてなる
   光制御機能フィルタを構成したことを特徴とする請求項
   １記載の原稿読み取り装置の光学系。