JPS61232763A - 複写光学系の光量ムラ補正装置 - Google Patents

複写光学系の光量ムラ補正装置

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JPS61232763A
JPS61232763A JP60073582A JP7358285A JPS61232763A JP S61232763 A JPS61232763 A JP S61232763A JP 60073582 A JP60073582 A JP 60073582A JP 7358285 A JP7358285 A JP 7358285A JP S61232763 A JPS61232763 A JP S61232763A
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amount
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Yoshiaki Morizumi
森住 義明
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Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
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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、原画上の画像情報を結像光学系を介してCO
Dラインセンサー等の光電変換素子に投影して、その出
力信号により、該原画の複製画像を記録する複写装置に
おける光学系に関し、特に光電変換素子に投射される光
束の光量ムラを補正して、均一な複製画像を得るための
装置に関する。
[従来の技術] 特開昭57−87277号公報には、「画像読み取り装
置」と題して、原画上の画像情報をレンズを介して投影
面に配置したCODラインセンサーに投影結像する装置
において、レンズと結像面との間に屋根型の反射ミラー
を配置し、レンズを通過した光束を該屋根型ミラーで2
つに分割し、各光束をそれぞれ独立したラインセンサー
に投影結像させるようにした複写光学系が開示されてい
る。
上記先願装置は、たとえばマイクロフィルム等の比較的
小型の原画上の画像情報を読み取る際に。
それぞれのラインセンサーの大きさが過大とならず、し
かも高解像度が得られるようにしたものであると解され
る。
[発明が解決しようとする問題点コ 上記先願装置は有用なものではあるが、これを現実の画
像走査複製手段、たとえばファクシミリ等に適用する場
合、若干の問題が存在する。
それは、レンズと投影結像面との間に、屋根型ミラーを
配置しているため、結像面の部位によっては、レンズの
有効径を透過した光束の全部が投射されず、その一部し
か利用できないために、部分的な光量ムラが生じて、そ
の結果、記録された複製画像にも再現濃度のムラが生じ
るという問題である。
かかる濃度ムラは、特に原画の階調を忠実に再現するこ
とが要求される濃淡の階調を有する写真原画の複製に際
しては、根本的な問題点であり、その解決が要望されて
いる。
[問題点を解決するための手段] 本発明は、前記先願装置における光路中に、結像面にお
ける光量分布に対応した寸法分布の開口を持つ絞り板、
又は前記光量分布に対応した濃度分布を持つ光学フィル
タを配設して、投射光束を部分的に遮蔽することにより
、大光量領域の光束が通過する光路の断面積を狭める等
の手段により、部分的に光量を低下させて、投射結像面
全体においてほぼ均一な光量分布が得られるようにした
ものである。
[作用コ 結像面における光量ムラをもたらす原因である投射光束
のムラを、大光量領域の光束を絞り又はフィルタにより
、適切に制限することにより、投射結像面におけるほぼ
均一な光量分布が得られ、ムラのない高品質の複製画像
を記録することができる。
[実施例コ 第1図は、本発明の実施例装置の構成を示す概略図であ
る。
複製すべき原画(1)は、図示しない照明手段により線
状に照射され1紙面に垂直な方向に適宜移送され、被照
射部分の像がレンズ(2)により、屋根型ミラー(3)
を介して、結像面に配置した一対のCODラインセンサ
ー(4′)及び(5)に投射され、結像する。
この場合、レンズ(2)の光軸上に位置する原画上の(
A)点を境界として、それより上方の原画領域は、下方
のラインセンサー(4)に投射され、(A)点より下方
の原画領域は、上方のラインセンサー(5)に投射され
る。
以上の構成は、前記先願の特開昭57−87277号公
報に開示されたものである。
しかし、単純に上記構成の装置により、2個のラインセ
ンサー(4) (5)から、画像信号を出力させると、
ラインセンサーに投射される光束に部分的な光量ムラが
存在するために、複製画像に濃度ムラを生じる結果とな
る。
この理由は、第1図示装置の光学系における光路の幾何
学的考察により、理解することができる。
すなわち、第1図において、下方のラインセンサー(4
)に投射結像される原画領域上の各点(A)。
(B)、(C)及び(D)(ただし、(A)点はレンズ
光軸上に位置する)の各部の像が、ラインセンサー(4
)に結像する光路を考えてみると、まず、光軸上の(A
)点の像は、実線で示すようにレンズ(2)の有効径(
2′)の内、下半部を通過する光束のみが、屋根型ミラ
ー(3)の下半部で反射して、ラインセンサー(4)の
(a)点に収斂する。したがって、(a)点には、レン
ズ(2)の有効径(2′)を通過する全光量の内、1/
2の光量が投射される。
次に、光軸からやや離れた(B)点の像は、点線で示す
ように、レンズ(2)の有効径(2′)の下半部に、上
半部の一部が加わった光束が屋根型ミラー(3)の下半
部で反射して、ラインセンサー(4)の(b)点に収斂
する。したがって、(b)点には、有効径(2′)の全
面を通過する全光量よりは小さいが。
(a)点よりは大きい光量が投射される。
さらに光軸から離れた原画(1)上の(C)点の像は、
1点鎖線で示すように、レンズ(2)の有効径(2′)
の下半部に、(B)点の場合よりも大きい範囲の上半部
領域を通過した光束が加わって、屋根型ミラー(3)の
下半部で反射し、ラインセンサー(4)の(c)点に収
斂する。したがって、(c)点には。
有効径(2′)を通過する全光量よりは小さいが、(b
)点よりもさらに大きい光量が投射される。
(C)点よりもさらに光軸から離れた原画(1)上の(
D)点の像は、2点鎖線で示すように、レンズ(2)の
有効径(2′)の全面を通過した光束が、屋根型ミラー
(3)の下半部で反射し、ラインセンサー(4)の(d
)点に収斂する。したがって、(d)点には、最大光量
が投射されることになるが、画像周辺部では絶対光量の
低下現象があるため、現実には(c)点に投射される光
量よりも、やや小さい光量が投射される結果となる。
なお、上述説明は、屋根型ミラー(3)の下半部で反射
し、下方のラインセンサー(4)に投射結像する光束に
ついて考察したが、上半部についても全く同様であり、
光軸を中心として上下対称の図で示されるものであるこ
とは、云うまでもない。
第2図は、上述のラインセンサー(4)の各部分に投射
される光量分布を現すグラフで、光軸上の(a)点では
光量が小さく、光軸から離れるにしたがって光量が増大
して、(c)点付近でで最大値に達し、画像領域の周縁
部の(d)点に向かって、やや低下する状態を示す。
また、第3図は、(a)ないしくd)の各点に投射され
る光束の、屋根型ミラー(3)の面における断面形を模
式的に示したものであり、本来、円形を呈する光束断面
形が、その一部は屋根型ミラーの他方の反射面側に投射
されて、欠けた形状となることを示す。
以上の幾何学的考察により、第1図示の光学系では、ラ
インセンサー(4)あるいは(5)に投射結像される原
画像には、光量ムラが必然的にともなうものであること
が、理解される。本発明は、この光量ムラを補正して、
濃淡ムラのない良質の複製画像を記録するために、原画
面から結像面のラインセンサーに至るまでの光路の適所
に、所要形状の絞り板又は所要の濃度分布を持つ光学フ
ィルタを配置して、上記(c)点ないしくb)点付近に
投射される光束の投射光量を制限して、全体としてほぼ
均一な光量分布が得られるようにしたものである。
まず、本発明の第1実施例である絞り板を使用する手段
について説明する。
本発明装置における光量ムラを補正するための絞り板は
、大別して、3か所に配置することができる。すなわち
、第1図における原画(1)とレンズ(2)との間に配
置される絞り板(6)、 レンズ(2)と屋根型ミラー
(3)との間に配置される絞り板(7)、又は屋根型ミ
ラー(3)とラインセンサー(4)あるいは(5)との
間に配置される絞り板(8)の3か所である。
これらの各位置を通過する光束の断面形状ないし断面積
は、それぞれ異なっているため、絞り板の形状は、それ
を設置する位置に応じて異なったものを適用すべきであ
る。
第4図は、絞り板(6)又は(7)の開口形状を示す。
この両者の場合、光束の断面形は、光軸を中心とした対
称形であるため、絞り板(6)又は(7)の開口形状も
、当然、対称形となり、(a)点又は(d)点に投射さ
れる小光量の光束が通過する部分では、開口の対辺距離
を大きく、一方、(b)点ないしくc)点に投射される
大光量の光束が通過する部分では、開口の対辺距離を小
さくしである。すなわち、ラインセンサー(4)又は(
5)に投射される光量に反比例するように、開口寸法を
設定する。
なお、第1図から明らかなように、絞り板(6)の位置
と、(7)の位置とでは、通過する全光束の幅(第1図
の上下方向)が異なるので、絞り板(6)と(7)とで
は、開口全体のサイズが光束幅に合致するように、(7
)の方を(6)よりも小型にすべきことは云うまでもな
く、サイズの異なる相似形の開口となる。
また、屋根型ミラー(3)とラインセンサー(4)又は
(5)との間に配置される絞り板(8)は、この部分を
通過する光束が、既に屋根型ミラー(3)で分割されて
いるため、その断面形は非対称であり、第2図示の光量
分布グラフに対応して、光量に反比例した開口寸法を持
つように、第5図示の如き形状とすればよい。
以上、3か所のいずれの位置に絞り板を配置しても、理
論上はそれぞれ、本発明の目的とするラインセンサー(
4)又は(5)に投射される光量分布の均一性を得るこ
とができるが、実際の画像走査記録装置に適用する際に
は、絞り板を屋根型ミラー(3)とラインセンサー(4
)又は(5)との間に設置する手段が有利である。その
理由は、最終的にラインセンサー上での光量分布に対応
した開口形状を形成するには、ラインセンサーに最も近
接した位置に設置される絞り板(8)の方が、(6)又
は(7)に比して容易であるからである。
上記説明は、所要形状の開口を設けた絞り板(6)(7
)又は(8)をそれぞれの位置に配置する実施例につい
て記述したが、前記の如く、絞り板に代えて、所要の濃
度分布を形成した゛光学フィルタを使用することもでき
る。
かかる光学フィルタは、透明ベースに、第4図あるいは
第5図示の絞り板の開口形状に対応した濃度分布の遮光
パターン、すなわち対辺距離の小さい個所は高濃度の、
対辺距離の大きい個所は低濃度のパターンを形成したも
ので、これを絞り板t(6) 、 (7)又は(8)に
代えて、光路内に配置することにより、それぞれ絞り板
と同様な光束制限効果を生じさせることができる。
上記光学フィルタを作成する手段は、写真フィルムを利
用する写真的手法が最も実用的である。
そのためには、第1図に点線(9)で示すラインセンサ
ー(4)又は(5)の前面(ただし、(5)側は図示を
省略する)に、光学フィルタを配置するのが有利であり
、以下、その手段を説明する。
第1図において、原画(1)に代えて一様な濃度分布を
有する被写体、たとえば白紙を装着し、ラインセンサー
(4)と(5)の前面に未感光の写真フィルムを、屋根
型ミラー(3)に対面する位置(9)に配置し、レンズ
(2)及び屋根型ミラー(3)を介して上記被写体の像
を露光し、このフィルムを現像すると、受光量の大きい
領域は高濃度に、受光量の小さい領域は低濃度になり、
その濃度分布は。
ちょうど投射光量の分布状態に比例する。
現像済みフィルムを光学フィルタとして、露光時と同じ
位置(9)に装着し2JjK画(1)の像をレンズ(2
)及び屋根型ミラー(3)を介して、ラインセンサー(
4)又は(5)に投射結像させれば、投射光束の光量分
布と光学フィルタの濃度分布が対応しているため、両者
のムラが相殺されて、光学フィルタを透過した光束は、
はぼ均一な光量分布にてラインセンサに入射し、前述の
絞り板を配置した場合と同様に、良質な画像信号を出力
させることができる。ただし、上述の光学フィルタを作
成する手段は、第1図示(9)の位置、すなわち屋根型
ミラー(3)とラインセンサー(4)又は(5)との間
に配置する場合に限られ、屋根型ミラーより前位に配置
する光学フィルタは、上記手段では作成できないが、し
かし、3つの位置のどれか1つに光学フィルタを配置す
ることにより、本発明の目的を達成でき、かつ、絞り板
の場合と同様に光学フィルタも、屋根型ミラーとライン
センサーとの間に配置するのが、作用効果的にも最適で
あるので。
実用上、充分である。
[発明の効果コ (1)屋根型ミラーを使用することにより、比較的小型
のラインセンサーにより高解像度を得られるようにした
複写光学系において、屋根型ミラーの介在により必然的
に生じる光量ムラを、確実に補正することができる。
(2)絞り板または光学フィルタを、光路内の適所に挿
入するだけで容易に実施できる。
(3)既製の複写光学系に、大規模な改造を加えること
なく、容易に実施をすることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の適用対象である複写光学系の構成を示
す概略図、第2図は第1図示装置の結像面における光量
分布を示すグラフ、第3図はミラー面における各光束の
断面形状を模式的に表現した図、第4図は第1図示(6
)又は(7)の位置に配置される絞り板の開口形状を示
す図、第5図は同じ<(8)の位置に配置される絞り板
の開口形状を示す図である。 (1)・・・原画、(2)・・・レンズ、(3)・・・
屋根型ミラー、(4) (5)・・・ラインセンサー、
(6) (7) <8)・・・絞り板(択一的に配置)
、(9)・・・光学フィルタ、以上 Q、    b    c    @ 某31眉 (a)     Cb)        (C)(cl
)Q   し   0   日

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)原画の像をレンズにより光電変換素子群に投影結
    像して画像信号として出力させるに際し、レンズの後段
    に配置した屋根型ミラーにより、光束を2つの光路に分
    岐し、それぞれ独立した光電変換素子群に投影結像させ
    るようにした複写光学系において、前記光電変換素子群
    の部分領域ごとの投射光束の光量に対応して、該投射光
    量を変化させる光量調節手段を、光路内に配置してなる
    複写光学系の光量ムラ補正装置。
  2. (2)光量調節手段が、部分的に対辺距離が変化した開
    口を形成した絞り板であることを特徴とする特許請求の
    範囲第(1)項に記載の複写光学系の光量ムラ補正装置
  3. (3)開口の対辺距離が、絞り板を通過する光束の結像
    面における光量に反比例するように変化しているもので
    あることを特徴とする特許請求の範囲第(2)項に記載
    の複写光学系の光量ムラ補正装置。
  4. (4)光量調節手段が濃度分布が部分的に変化した光学
    フィルタであることを特徴とする特許請求の範囲第(1
    )項に記載の複写光学系の光量ムラ補正装置。
  5. (5)濃度分布が、光学フィルタを透過する光束の結像
    面における光量に正比例して、増減したものである特許
    請求の範囲第(4)項に記載の複写光学系の光量ムラ補
    正装置。
  6. (6)光量調整手段を、原画とレンズとの間に配置した
    ことを特徴とする特許請求の範囲前各項のいずれかに記
    載の複写光学系の光量ムラ補正装置。
  7. (7)光量調整手段を、レンズと屋根型ミラーとの間に
    配置したことを特徴とする特許請求の範囲第(1)項な
    いし第(5)項のいずれかに記載の複写光学系の光量ム
    ラ補正装置。
  8. (8)光量調整手段を、屋根型ミラーと光電変換素子群
    との間に配置したことを特徴とする特許請求の範囲第(
    1)項ないし第(5)項のいずれかに記載の複写光学系
    の光量ムラ補正装置。
JP60073582A 1985-04-09 1985-04-09 複写光学系の光量ムラ補正装置 Pending JPS61232763A (ja)

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EP86101311A EP0197251A3 (en) 1985-04-09 1986-01-31 Apparatus for correcting unevenness of light quantity in an optical reproduction system

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