JPH0895174A

JPH0895174A - 画像読取装置

Info

Publication number: JPH0895174A
Application number: JP6231285A
Authority: JP
Inventors: Kazuyuki Imamichi; 和行今道; Yukio Takemura; 幸男竹村
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1994-09-27
Filing date: 1994-09-27
Publication date: 1996-04-12

Abstract

(57)【要約】【目的】画像読取装置において、感光体ドラム上の周
辺部の光量不足を補い、装置の小型化と倍率範囲の拡大
を目的とする。【構成】原稿面上に載置した原稿２を白色光源を含む
照明手段１により照明し、該原稿を結像光学系５〜７に
より像担持手段面８上に結像させて該原稿を記録又は読
取る画像読取装置において、前記結像光学系の光路中
に、該像担持手段の分光特性に応じた分光透過率特性を
有する該結像光学系のｃｏｓ⁴θ則を補正するフィルタ
ー６ａを配置したことを特徴とする。また、フィルター
は、入射角度に応じて分光透過率特性の異なる多層膜干
渉フィルター、又は、該結像光学系内に配置された着色
光学材料を用いたレンズフィルターの少なくともいずれ
か一方であることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機、イメージリー
ダー及びファクシミリ等の投影レンズを用いた画像読取
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、複写機等の画像読取装置に於
いては、原稿を照明手段によって照明・照射し、原稿か
らの反射光束を投影レンズにより感光体又はラインセン
サー等の像担持体の面上に結像させ、次いで原稿を副走
査方向に次々に移動させて、原稿上の画像情報を記録又
は読取りを行なっている。

【０００３】図８は、従来の画像読取装置の光学系の要
部概略図である。同図において、原稿台ガラス１３上に
載置した原稿１２を、露光ランプ等の光源１１により照
明し、原稿１２からの反射光束をスリット部材１４で制
限して、走査用の折り返しミラー１５ａ，１５ｂ，１５
ｃを介して光路を折り曲げ、ズームレンズより成る投影
レンズ１６により、光路折り曲げミラー１７ａ，１７
ｂ，１７ｃを介して感光体ドラム１８面上に所定の倍率
で結像させている。感光体ドラム１８面上には原稿画像
の濃淡に応じた静電潜像が形成され、公知の電子写真プ
ロセスにより原稿の複写画像を得ている。

【０００４】このような画像読取装置において、濃度ム
ラのない良質な複写画像を得るためには、感光体ドラム
１８面上での長手方向（図からは奥行き方向）の光量分
布を均一化する必要がある。しかしながら、投影レンズ
１６を用いた画像読取装置においては、いわゆるｃｏｓ
⁴θ則により、感光体ドラム１８の中心部に比べ周辺部
の光量が低下するという問題があり、従来例では、図８
に示すよう光量分布補正板２０を光路中に配置し、レン
ズのｃｏｓ⁴θ則を補正して感光体ドラム１８面上の光
量分布の均一化を図っていた。光量分布補正板２０は、
投影レンズ１６から所定の距離だけ離れた位置に配置さ
れ、図９に示すように、中心部分の光束２１を規制し、
画角のついた周辺部分の光束２２を規制しない形状を有
し、画角に応じて光束の規制量をコントロールし、光量
分布の均一化を図るものであった。即ち、軸上中心部に
光量制限板を設け周囲はスルーとして、光量分布の均一
化をねらったものであった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、光量分布補正板を用いてレンズのｃｏｓ⁴θ
則を補正し感光体ドラム上の光量分布の均一化を図って
いるため、以下のような欠点があった。第１に、光量分
布補正板は、投影レンズの軸上光束と軸外光束を分離で
きる位置に配置し、かつ、変倍時に投影レンズが移動し
た場合でも、投影レンズとの相対位置関係を一定に保つ
必要がある。つまり、光量分布補正板は、投影レンズか
ら所定間隔離れた位置に配置され、変倍時には投影レン
ズと一体的に移動する構成であったため、空間的に多く
のスペースを必要とし、装置の大型化を招くとともに、
倍率範囲拡大の妨げになるという欠点があった。第２
に、光量分布補正板は、軸外光束に比べ軸上光束をより
多く規制することにより光量分布の均一化を図っている
ため、投影レンズの軸上のＦ_NOは実質的に大きくなって
しまい、光量のロスが多いという欠点があった。

【０００６】本発明の目的は、従来の光量分布補正板を
用いないでレンズのｃｏｓ⁴θ則を補正し、光量ロスの
ない投影レンズを提供するとともに、装置の小型化と倍
率範囲の拡大を達成することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段および作用】上記欠点を除
去し、前記目的を達成するために、本発明は、原稿面上
に載置した原稿を照明手段により照明し、原稿を結像光
学系により像担持手段面上に結像させて原稿を記録又は
読取る画像読取装置において、結像光学系の光路中に、
像担持手段の分光特性に応じた分光透過率特性を有する
多層膜干渉フィルター或いは着色吸収フィルターを配置
することにより、結像光学系のｃｏｓ⁴θ則を補正し、
像担持手段面上の光量分布の均一化を図ったことを特徴
としている。

【０００８】

【実施例】

〔実施例１〕以下、図面を用いて本発明を詳細に説明す
る。図１は、本発明の実施例１を適用した複写装置の断
面図であり、同図において、１は照明手段であるハロゲ
ンランプ等の光源で、２は原稿台ガラス３上に載置され
た原稿である。４はスリット部材であり、原稿台ガラス
３近傍に配置しており、原稿２からの反射光束を制限し
て感光体ドラム８面上をスリット状に露光している。５
は走査用の反射手段であり、第１、第２、第３反射ミラ
ー５ａ，５ｂ，５ｃの３つの反射ミラーより成ってお
り、スリット部材４を通過した光束を反射させ光路を折
り曲げて結像手段としての結像レンズ６へ入射させてい
る。結像レンズ６は、原稿２からの画像情報に基づく光
束を光路折り曲げ手段７を構成する折り曲げミラー７
ａ，７ｂ，７ｃを介して像担持手段としての感光体ドラ
ム８面上に所定の倍率で結像させている。

【０００９】本実施例に係わる結像レンズ６は、図２に
示す如く、原稿面側より順に凹レンズ６ａ、凸レンズ６
ｂ、凹レンズ６ｃ、凸レンズ６ｄが絞り６ｅを挟んで対
称に配置された８群８枚構成で、変倍時には、倍率に応
じて図１に示す矢印の如く左右の点線の位置へ移動して
いる。ここで、結像レンズ６の一部を構成する凹レンズ
６ａのＲ１面には、後述する多層膜干渉フィルターが施
されている。

【００１０】上記構成に於いて、照明手段１から放射し
た光束で照明された原稿２面上の画像は、スリット部材
４、そして走査用の第１、第２、第３ミラー５ａ，５
ｂ，５ｃを介して結像レンズ６により折り返しミラー７
ａ，７ｂ，７ｃを介して感光体ドラム８面上に所定の倍
率で結像させている。そして、感光体ドラム８面上に
は、原稿２の濃淡に応じた静電潜像が形成され、公知の
電子写真プロセスにより複写画像を得ている。

【００１１】次に、本発明に係る結像レンズ６の一部を
構成するメニスカスの凹レンズ６ａのＲ１面に施された
多層膜干渉フィルターの光学的作用について説明する。
図３は、上記多層膜干渉フィルターの分光透過率特性図
であり、実線９は入射角０の場合、点線１０はある入射
角θの場合の分光透過率特性である。ここで、図５に示
すように、投影レンズ６に入射する軸上光線Ａは、凹レ
ンズ６ａのＲ１面に施された多層膜干渉フィルターによ
り、図３の実線９に示すような特定の波長帯域の光束の
みが透過し、感光体ドラム８に到達する。一方、投影レ
ンズ６に入射する軸外光線Ｂは、凹レンズ６ａのＲ１面
に入射角θで入射するため、図３の点線１０に示すよう
な実線９よりも短波長の光束をも透過し、感光体ドラム
８に到達する。感光体ドラム８は、図４の実線２１に示
す分光感度を有しているため、軸上光線Ａは図４斜線部
の光がカットされるが、軸外光線Ｂは斜線部分の光は透
過して感光体ドラム８に照射されるため、実質的に軸上
光束に対し軸外光束の光量が増加する。つまり、投影レ
ンズ６を構成するレンズのうち、軸外光線の入射角或い
は出射角の大きな面に多層膜干渉フィルターを施し、多
層膜干渉フィルターの分光透過率特性を感光体ドラム８
の分光感度特性に応じて決定することにより、多層膜干
渉フィルターの入射角依存の波長シフトによる光量増加
で、投影レンズ６のｃｏｓ⁴θ則による光量低下を補正
することができ、感光体ドラム８上の光量分布を均一に
することができる。

【００１２】ただし、この場合、光束の波長によらず全
体のエネルギー量で、光束の光量を判断しているので、
無彩色の白、灰、黒の原稿であれば、問題が無く、本発
明を活用できる。

【００１３】また、メニスカスの凹レンズ６ａのＲ１面
に干渉フィルターを設ける例を示したが、凹レンズ６ｉ
の出射面に設けても周辺部分から出射していく光線量が
増加するので、同じ多層膜干渉フィルターを設けられ
る。そうすれば、絞り６ｅと対称の投影レンズ６の製造
面においても、同一物を対称の位置に配置できるので、
さらに効果がある。

【００１４】〔実施例２〕前記実施例においては、多層
膜干渉フィルターを用いて光量分布の補正を行なった
が、投影レンズ６の一部を構成する凸レンズ６ｂに着色
吸収フィルターを用いることにより同様の効果を得るこ
とができる。つまり、図６に示すように、凸レンズ６ｂ
は周辺部のレンズ厚は中心部レンズ厚に比べ薄く、これ
により中心部と周辺部との吸収特性が互いに異なってい
る。そのため、図６に示す凸レンズ６ｂの周辺部を通過
する軸外光線Ｄは、中心部を通過する軸上光線Ｃに比べ
てレンズを通過する光路長が短いため、凸レンズ６ｂに
よる吸収が少く、その軸上光線Ｃと軸外光線Ｄの分光透
過率は図７のようになる。同図に於いて、実線２２が軸
上光線Ｃ、点線２３が軸外光線Ｄの分光透過率特性であ
り、周辺部にいくに従い、分光透過率は長波長側にシフ
トしている。つまり、前記実施例と同様軸外光線の波長
シフトによる光量増加と投影レンズのｃｏｓ⁴θ則をキ
ャンセルすることにより、感光体ドラム８上の光量分布
を均一にすることができる。

【００１５】また、凸レンズ６ｂと絞り６ｅに対する反
対側の凸レンズ６ｈについても、同様に波長５５０ｎｍ
以上の光成分を吸収する吸収剤を凸レンズに混入して着
色吸収フィルターとすることにより、上記に示した動
作、作用を行ない、上記と同様な効果を奏し得る。この
場合も、絞り６ｅの左右対称性から、製造面での効果が
ある。

【００１６】〔実施例３〕上記実施例１、２において
は、多層膜干渉フィルターと着色吸収フィルターを各々
単独に用いた場合について説明したが、両方を同時に用
いても良い。つまり、レンズ周辺部での光量ダウンにつ
いて、短波長側の光量アップは多層膜干渉フィルターで
行ない、長波長側の光量アップは着色吸収フィルターで
行なうことにより、軸上光束と軸外光束の総合分光特性
をほぼ一致させることができるため、光量分布の均一化
とともに、色再現性の均一化も同時に達成できる効果が
ある。

【００１７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
原稿面上に載置した原稿を照明手段により照明し、原稿
を結像光学系により像担持手段面上に結像させて原稿を
記録又は読取る画像読取装置において、結像光学系の光
路中に、像担持手段の分光特性に応じた分光透過率特性
を有する多層膜干渉フィルター或いは着色吸収フィルタ
ーを配置することにより、結像光学系のｃｏｓ⁴θ則を
補正し、像担持手段面上の光量分布の均一化を図ること
ができる。更に、従来の光量分布補正板を用いないた
め、光量ロスのない投影レンズを提供するとともに装置
の小型化と倍率範囲の拡大を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を複写機に適用した場合の実施例１の断
面図である。

【図２】図１に示した投影レンズの断面図である。

【図３】実施例１の多層膜干渉フィルターの分光特性図
である。

【図４】実施例１の感光体ドラムの分光特性図である。

【図５】実施例１の凹レンズ６ａの説明図図である。

【図６】実施例２の凸レンズ６ｂの説明図である。

【図７】実施例２の着色吸収フィルターの分光特性図で
ある。

【図８】従来の複写機の断面図である。

【図９】従来の光量分布補正板の説明図である。

【符号の説明】

１光源２原稿３原稿台ガラス４スリット部材５，７反射手段６投影レンズ８感光体ドラム

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】原稿面上に載置した原稿を白色光源を含
む照明手段により照射し、該原稿を結像光学系により像
担持手段面上に結像させて該原稿を記録又は読取る画像
読取装置において、前記結像光学系の光路中に、前記像
担持手段の分光特性に応じた分光透過率特性を有する前
記結像光学系のｃｏｓ⁴θ則を補正するフィルターを配
置したことを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】前記フィルターは、入射角度に応じて分
光透過率特性の異なる多層膜干渉フィルター、又は、前
記結像光学系内に配置された着色光学材料を用いたレン
ズフィルターの少なくともいずれか一方であることを特
徴とする請求項１記載の画像読取装置。
【請求項３】前記多層膜干渉フィルターは、前記結像
光学系内で軸外光線の入射角或いは出射角の大きいレン
ズの面に施されていることを特徴とする請求項２記載の
画像読取装置。
【請求項４】前記レンズフィルターは、凸レンズ形状
であることを特徴とする請求項２記載の画像読取装置。