JPS6311828B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、平板用またはドラム用走査装置にお
ける透過原画用および非透過原画用の光電的走査
機構の受光装置に関する。

公知技術 平板またはドラムの走査装置は例えばフアクシ
ミリ伝送技術に用いられている。ビームが再生す
べき原画を点状且つ行状に走査する。

原画から反射された走査光は光電走査機構に到
達し、そこで画像信号に変換される。画像信号は
伝送チヤネルを介してフアクシミリ記録装置に伝
送され、そこで原画の再生記録がなされる。

再生すべき原画には、文字−原画、スクリン化
または非スクリン化図形−原画、文字と図形の組
合わされた所謂貼り合わせ原画がある。

平板−走査装置では、光電的走査機構は、その
受光面が少なくとも走査線の長さより長く形成さ
れ、これにより偏向した光線がどのような位置を
とつても、原画からの走査光の受光条件がほぼ等
しくなるようにされている。

光電走査機構は、ホトダイオードの一種からホ
トダイオード条片の形に形成することができ、こ
の条片を受光面に配置する。しかしまた走査機構
として、多数の光フアイバから構成した光学的横
方向変換器と別個の１つの光電変換器、例えば光
電子増倍管とを設けてもよい。このとき、光電的
横方向変換器の寸法の大きい側の面によつて受光
面が形成され、寸法の小さな面に別個の光電変換
器が接続されている。

原画の掻き傷や、貼り合わせ原画の場合の所謂
エツジの影によつて、走査光は非対称な光度分布
で原画から拡散反射され、その結果、走査歪が生
ずる。

米国特許第4080634号明細書から既に、非透過
原画用走査機構を備えた平板−走査装置が公知で
ある。走査機構中には受光装置が設けられてお
り、上記の走査歪を低減するために、この受光装
置が非透過原画から反射された走査光を集束し
て、ホトダイオード条片に供給する。

この公知の受光装置は、１走査線分の長さに亘
つており、原画の向う側の面と反対側の面とに
各々走査線方向に配向された光スリツトが、原画
側では偏向されたビームの為に、反対側では反射
した走査光の為に設けられている。受光装置の内
部空間は鏡面化されており、走査線方向に対して
垂直な横断面は楕円形を成しているる。受光装置
は楕円形の焦点が、光線の原画上の入射点と一致
するような位置に設けられる。原画の走査光は反
射性の内壁面によつて、ホトダイオード条片の受
光面の設けられた楕円形の別の焦点に反射され
る。

この公知の受光装置は、この種のホトダイオー
ド条片が比較的感度が悪く、応答が遅いため、走
査速度が低い場合にしか使用できないという欠点
を有する。より高速度の走査は、例えば応答のよ
り速い光電子増倍管を用いれば達成できるはずで
ある。しかしホトダイオード条片の代りに多数の
光電子増倍管を設けることは、公知の受光装置で
は、コストが高くなる上、空間的条件からほとん
ど不可能である。光学的横方向変換器をホトダイ
オード条片の代りに用いることも、公知の受光装
置の場合極めて不利である。なぜなら、光学的横
方向変換器の光フアイバに光の入射できる角度
は、ホトダイオード条片に光が入射可能な角度に
比べて著しく小さいので、公知の受光装置の場
合、内側の反射面の僅かな部分しか使用できず、
その結果走査の感度および一様性が低下するから
である。

更に不利な点は、公知の受光装置は平板走査装
置での非透過原画の走査だけに適しており、透過
原画やドラム走査装置には適さないことである。

発明の開示 従つて本発明の目的は、上記の欠点を回避する
為に、高い走査速度と同時に高度な走査感度およ
び一様性が達成され、しかもドラム走査装置にも
平板走査装置にも適した、透過原画および／また
は非透過原画の走査用受光装置を提供することに
ある。

この目的は特許請求の範囲第１項記載の構成に
より解決される。

発明の有利な実施例 次に本発明の実施例を図面を用いて詳細に説明
する。

第１図は、平面原画用の平板−走査装置の場合
の受光装置の実施例を示す。

移動する平板−原画支持体１上に再生すべき非
透過原画２が載置されている。光源３、例えばレ
ーザ光線発生器が回転多面鏡５にビーム４を放射
する。回転多面鏡５の回転軸６はビーム４の光軸
に直角に配向されている。モータ７が回転多面鏡
を一定の角速度で矢印８の方向に駆動する。回転
多面鏡５の回転により、光源３からのビーム４が
各鏡面により反射され、対物レンズ９を通過し
て、走査線方向１０（走査方向）を移動しながら
非透過原画２の上に偏向される。同時に平板−原
画支持体１は歩進的または連続的に走査線方向１
０に対して直角方向に移動し、これにより非透過
原画２が順次隣り合う走査線上を点状に走査され
る。

移動する平板−原画支持体１の上方には、少な
くとも平板−原画支持体の走査線方向１０の長さ
に亘つて延在する定置の受光装置１１が設けられ
ている。この受光装置１１は中空体として形成さ
れており、内壁が反射面になつている。受光装置
１１には回転多面鏡５から反射されたビーム４′
の偏向面に対してほぼ直角に、走査線方向１０に
配向されたスリツト状の入射口が設けられてお
り、この入射口はこの実施例では、光学的横方向
変換器１２の大きな寸法面を形成しており、受光
装置１１の受光面１３を形成している。光学的横
方向変換器１２は多数の光フアイバから構成され
ている。光学的横方向変換器１２の小さな寸法の
面１４は、光電変換器１５、例えば光電子増倍管
に接続されている。更に受光装置１１は非透過原
画２と反対側の面に、走査線方向１０に配向され
たスリツト状の入射口１６を有し、非透過原画２
側の面には別のスリツト状の光通過口１７を有し
ており、この光通過口１７を通つて走査用ビーム
４′が非透過原画２に達する。非透過原画２の画
像内容によつて変調された走査光は光通過口１７
を通つて受光装置１１内に入射し、受光装置の内
壁面によつて受光面１３に反射され、光学的横方
向変換器１２を介して光電変換器１５に伝送さ
れ、そこで導線１８への画像信号に変換される。
第１図では単に１つの矢印で略示した光路の正確
な図を、第２図に示す。

第２図は、第１図に破線１９で示す、走査線方
向１０に対して直角な面に沿つての受光装置１１
の断面図である。

第２図には、光の入射口１６、光通過口１７、
光学的横方向変換器１２の光フアイバ１２′なら
びにその被覆部１２″が図示されている。受光面
１３は、光軸１２^*と開口角βとを有する光フア
イバ１２′の端面から形成されており、その際こ
の端面に開口角β内で入射した光だけが更に伝送
される。

受光面１３に対向する側の受光装置１１の内壁
面は、少なくとも光フアイバ１２′の開口角βに
より限定される領域が拡散反射面２０として形成
されており、受光装置のその他の内壁面は正反射
面（鏡）２１，２１′から成る。しかし内壁面全
体を拡散反射面に形成してもよい。

拡散反射面２０の形状および間隔は、反射面２
０により拡散反射された光の出来るだけ多くの部
分が、開口角β内で受光面１３に入射するように
選定されている。反射面２０からの散乱光は、直
接には受光面１３には入射せず、鏡２１および２
１′によつてほぼ損失なく反射面２０に戻され、
また新たに拡散反射される。

受光面１３と光通過口１７とは、非透過原画２
からの走査光が直接には受光面１３に達すること
なく、少なくとも反射面２０で１度拡散反射され
るように、相互の位置を定められている。

光入射口１６は、光沢のある原画面によつて正
反射された変調されない走査光が直ちに入射口１
６から放出され、その影響が生じなくなるような
大きさに選定すると有利である。

光通過口１７から非透過原画２への距離および
光通過口１７の大きさは、次のように選定すると
有利である。

図形−原画の場合、距離は小さくし、これによ
り、出来るだけ多くの走査光が非透過原画２のす
べての反射方向から受光装置１１に達するように
する。光通過口１７の大きさもやはり小さくし、
これにより、光通過口１７の領域で受光装置１１
内部の反射への平面原画の妨害作用を低減する。

バーを有する原画と貼り合わせ原画の場合は反
対に距離を大きくし、これにより、特に厚めの貼
り合せ原画を、受光装置１１と非透過原画２との
間の狭い空隙に容易に挿入できるようにする。光
通過口１７の大きさも相応に大きくし、これによ
り、距離が大きいときでも出来るだけ多くの走査
光が、非透過原画２のすべての反射方向から受光
装置１１に達するようにする。

第２図には別の説明の為にいくつかの特性を示
す光路を示した。

走査用ビーム４′は光入射口１６と光通過口１
７とを通つて、平板−原画支持体１に載置された
非透過原画２上に達する。光線４′は非透過原画
２上で瞬時走査点２２の原画内容によつて変調さ
れ、走査点２２から開口角γ₁で発散される走査光
束２３として光通過口１７を通過して再び受光装
置１１内に拡散反射される。走査光束２３のエツ
ジの光線２４は拡散反射面２０に直接入射し、図
示の輝度分布（輝度＝矢印の長さ）を有する散乱
光に分解され、この散乱光から角度αで発散され
る散乱光束２６が受光面１３に入射する。走査光
束２３の別のエツジの光線２７は受光面１３には
達しないで、鏡２１から反射面２０に導びかれ、
やはり散乱光２８に分解され、そこから発散され
る散乱光束２９が受光面１３に直接反射される。
受光面１３に達しない散乱光は、直接または鏡２
１および２１′を介して再び反射面２０に達する。
例えば散乱ビーム３０は直接反射面２０に達し、
散乱ビーム３１は鏡２１を介して反射面２０に達
し、そこで改めて散乱光３２に分解され、そこか
ら散乱光束３３が受光面１３に入射する。

走査光束２３のうち、非透過原画２上での正反
射により生ずる部分は、小さな開口角γ₂で反射さ
れるので、光入射口１６を通つて受光装置１１外
へ放出されて無効となる。

受光面１３に達した散乱光束が散乱光の主方向
（最高輝度の散乱光の方向）と一致したとき、受
光装置１１が最大効率を示す。これは、拡散反射
面２０と鏡２１′とが、受光面１３の面法線１２^*
（光軸）の基点を中心とする円の部分であり且つ
鏡２１が光軸１２^*と反射面２０の交点を中心と
する第２の等しい大きさの円の部分であるときに
成立する。図示の実施例では、簡単化して単に円
環状断面で示した。

本発明の受光装置１１には次のような利点があ
る。即ち上記の構成により、非透過原画２から反
射された走査光の大部分が、反射面２０と鏡２１
および２１′とから受光面１３に達し、横方向変
換器１２を介して光電変換器１５に供給される。
これにより受光装置１１は高い効率を得るので、
走査用ビーム４を発生する光源３の電力を小さく
することができる。

光電変換器に達した走査光の大部分によつて、
また反射面２０での拡散反射によつて、光フアイ
バ１２′の開口角β全体が利用され、また原画中
の掻き傷や貼り合わせ部分のエツジの影の悪影響
が抑圧され、これにより高度な再生品質が得られ
る。

反射面２０からの散乱光も受光面１３の長手方
向の拡がりの中で拡がるので、光電変換器への光
伝送には、多数の光フアイバを用いる。これによ
り個個の光フアイバの不均一な伝送特性を有利に
除去でき、走査の高度な一様性を達成できる。

第３図は透過原画用の平板−走査装置の場合の
受光装置の実施例を示す。

移動する透明な平板−原画支持体１′に透過原
画２′が載置されている。平板−走査支持体１′の
下方には、第１図の実施例から変形された、やは
り少なくとも平板−原画支持体１′の走査線方向
１０の長さに亘つている定量の受光装置１１ａが
設けられている。変形受光装置１１ａは透過原画
２′の側に１つのスリツト状光通過口１６ａを有
するのみである。光線４′は回転多面鏡５によつ
て偏向させられ、透過原画２′−面に点状および
行状に入射する。そして走査光は透明な平板−原
画支持体１′と光入射口１６ａとを通つて受光装
置１１ａに入射する。走査光はやはり受光装置１
１ａの内壁面により受光面１３に反射され、光学
的横方向変換器１２によつて光電変換器１５に伝
送され、そこで画像信号に変換される。

非透過走査と透過走査のどちらにも用いられる
原画−走査装置の場合、受光装置を平板−原画支
持体に対して垂直に移動可能にすると有利であ
り、これにより、受光装置を原画の形式に応じ
て、第１図または第３図のように、平板−原画支
持体の上方または下方に配置する。その際第１図
のスリツト状光通過口１７を、透過走査の場合に
適当な手段で封鎖できるように構成する。

あるいは原画走査装置に、非透過走査用受光装
置と透過走査用受光装置とを設け、原画の形式に
応じて、これらのうちのどちらかが動作するよう
にすることもできる。２つの受光装置を設ける
と、特に透過走査の際に、両受光装置を、ほこり
の粒子や掻き傷等による画像信号妨害の除去の為
に、光学的または電気的に並列接続できるという
利点がある。その際光学的並列接続の場合は、両
受光装置の光学的横方向変換器の光放射面が１つ
の光電変換器に結合され、他方電気的並列接続の
場合は、両受光装置の光電変換器の出力側が接続
される。

第４図は透過走査用に変形された受光装置１１
ａの横断面図を示す。

変形受光装置１１ａは、受光装置１１に比べて
部分２０′だけ拡張された拡散反射面２０を有す
る。

走査用光線４′は透過原画２′に達し、走査点２
２の画像内容によつて変調されて、開口角γ₁で発
散される走査光束３４として光入射口１６ａを通
つて受光装置１１ａ内に入射する。走査光束３４
のエツジ光線３５は拡散反射面２０によつて散乱
光３６に分解され、そこから、角度αで発散され
た散乱光束３７が受光面１３に直接入射する。こ
れに対し散乱光３６の散乱ビーム４１は鏡２１を
介して拡散反射面２０に反射される。

入射口１６ａには、ガラス板か拡散デイスクま
たはレンズを設け、受光装置１１ａの内部空間に
ほこりが入るのを妨ぐと有利である。拡散媒体を
用いると、走査光束３４の開口角γ₁が開口角γ₂ま
で拡大されるので有利である。これにより内壁面
のより大きな部分が反射作用をし、受光装置が内
部空間内のほこりの粒子に対して敏感でなくな
る。第４図の実施例には、この為の拡散レンズ４
２が入射口１６ａに設けられている。

光学的横方向変換器の代りに受光面１３自体に
多数のホトダイオードや光電子増倍管、あるいは
その他の光電変換器を設けることも、本発明の範
囲内にあることはいうまでもない。

以上に述べた、第２図または第４図に示す断面
形状を有する受光装置の実施例は、平板−走査装
置用に開発したものであり、第１図および第３図
に示すように少なくとも平板−原画支持体の長さ
に亘つて延在する。

本発明の受光装置は、しかしまたドラム−走査
装置にも有利に用いることができる。この場合、
受光装置１１ｂは例えば断面が第２図または第４
図の形状を成す中空の球として形成する。受光面
１３は第１図および第３図に示すようなスリツト
状ではなく、円形または方形に成形する。横方向
変換器１２は取除かれ、光電変換器１５が直接ま
たは少なくとも１つの光フアイバを介して受光面
１３に接続されている。

非透過原画用ドラム−走査装置の場合の受光装
置の実施例を第５図に示す。

再生すべき非透過−原画２が、モータ４４によ
り駆動される走査ドラム４３に載置されている。
光源４５と球形受光装置１１ｂとは走査ドラム４
３の近傍を矢印４６の方向に同方向に移動する。
光源４５から放射されるビーム４′は受光装置１
１ｂの入射口１６と光通過口１７とを通つて非透
過−原画２に入射する。走査光が非透過原画２か
ら光通過口１７を通つて受光装置１１ｂに反射さ
れ、受光装置内壁面によつて受光面に反射され、
光電変換器１５によつて画像信号に変換される。

透過原画用ドラム−走査装置の場合は、第４図
に示す横断面を有するやはり球形の受光装置を、
走査ドラム内に設ける。

非透過走査または透過走査のいずれかに選択的
に用いる受光装置は、平板−走査装置の場合の実
施例に準ずる。

第５図の球形受光装置は、平板−走査装置に
も、平板−原画支持体が定置で、光源と受光装置
とが点状および行状走査の為に平板走査支持体上
を移動する場合には有利に用いることができる。

多色原画用走査装置の場合の本発明の受光装置
の有利な実施例を第６図に示す。

第６図は第２図または第４図の受光装置の断面
部分を示す。示されているのは、受光面１３と鏡
２１の一部とである。断面には少なくとも３つの
光フアイバ４７，４８，４９が重なり合つて設け
られており、光フアイバの入射面が受光装置の受
光面１３を構成している。平板走査用の円筒形受
光装置の場合、光フアイバ４７，４８，４９は例
えば横方向変換器の構成部であり、ドラム−走査
用の球形受光装置の場合は、少なくとも３つの別
個の光フアイバまたは光フアイバ束から成る。光
フアイバ４７，４８，４９の光放射面は走査光の
色分解の為に３つのダイクロイツクフイルタ５
０，５１，５２を介して３つの光電変換器５３，
５４，５５に結合されており、これらの光電変換
器が各々導線５６，５７，５８に色分解信号ｒ，
ｇ，ｂを発生する。

第７図は非透過走査または透過走査用の本発明
の受光装置の別の実施例を断面図で示す。

開口角βを有する受光面１３が第２の受光面１
３に対向して設けられており、第２の受光面も
例えば開口角βを有する。各々開口角βの範囲内
にある対向する内壁面は拡散反射面２０として形
成されており、その他の内壁面は鏡２１として形
成されている。この形式の受光装置もやはり、ほ
こりの粒子やエツジの影、掻き傷などによる画像
妨害信号の除去に有利に用いることができる。

第７図の実施例では、光フアイバ１２および１
２に各々光電変換器１５および１５が接続さ
れている。この場合変換器１５，１５は画像妨
害信号の除去の為に電気的に並列接続される。あ
るいは光フアイバ１２および１２を光学的に並
列接続し、１つの共通の変換器に接続することも
できる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の実施例を説明するものであり、第
１図は非透過原画用平板−走査装置の場合の走査
装置の実施例の斜視図、第２図は、第１図の破線
１９に沿つての断面図、第３図は透過原画用平板
−走査装置の場合の受光装置の実施例の斜視図、
第４図は透過原画用受光装置の実施例の断面図、
第５図は透過原画用ドラム−走査装置の場合の受
光装置の実施例の斜視図、第６図は多色−走査装
置用の受光装置の実施例の部分断面図、第７図は
受光装置の別の実施例の断面図である。 １１……中空体、１２，１２，４７，４８，
４９……光フアイバ、１３，１３……受光面、
１５，１５……光電変換器、１６……入射口、
１７……光通過口、２０，２１……反射面、β…
…受光面の開口角、γ₁，γ₂……走査光の開口角。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 原画に面する側に、原画の画像内容によつて
   変調された走査光の入射口を有する、内面反射性
   中空体から成り、入射した走査光が中空体の内壁
   面によつて受光面に反射される、点状に照射され
   る原画を点状および行状に光電走査するための受
   光装置において、 (a) 中空体１１が、受光面１３を成す開口を少な
   くとも１つ有し、 (b) 受光面１３に対向する中空体１１の内壁面
   の、少なくとも受光面１３の開口角βの範囲内
   の領域が、拡散反射する第１の反射面２０とし
   て形成されており、受光面１３に隣接する内壁
   面は第２の反射面２１として形成されており、 (c) 第１の反射面２０は、第１の反射面２０にお
   いて散乱光に変換された走査光の大部分が受光
   面１３に達するように形成され且つ受光面１３
   に対して配向されており、 (d) 第１および第２の反射面２０；２１が、受光
   面１３に達しなかつた散乱光成分ならびに直接
   第２の反射面２１に入射した走査光が第２の反
   射面２１から第１の反射面２０に反射してそこ
   で再び散乱光に変換されるように互いに配向さ
   れており、 (e) 入射口１６は、走査光が受光面１３に直接入
   射せず、少なくとも１度、第１の反射面２０に
   よつて拡散反射されるように形成され且つ受光
   面１３に対して配向されていることを特徴とす
   る、光電走査用受光装置。 ２ 中空体１１が、非透過原画の走査の際の走査
   用ビームのための別の１つの光通過口１７を、原
   画側に有する特許請求の範囲第１項記載の受光装
   置。 ３ 第２の反射面２１が拡散反射面として形成さ
   れた特許請求の範囲第１項記載の受光装置。 ４ 第２の反射面２１が鏡として形成された特許
   請求の範囲第１項記載の受光装置。 ５ 受光面１３に垂直な中空体１１の横断面が次
   のように構成されている、即ち (a) 第１の反射面２０は、受光面１３の法線１２
   ^＊の基点を中心とする第１の円の一部をなし、 (b) 第２の反射面２１は、法線１２^*と第１の反
   射面２０との交点を中心とする第２の等しい大
   きさの円の一部を成している、特許請求の範囲
   第１項記載の受光装置。 ６ 平坦な原画支持体の走査（平板−走査）用に
   中空体１１が少なくとも走査線長に亙つて延在し
   ており、その際開口１６，１７および受光面１３
   もやはり少なくとも走査線長に亙つて延在すてい
   る特許請求の範囲第１項記載の受光装置。 ７ 中空体１１が平坦な原画支持体の走査用に円
   筒形に形成されている特許請求の範囲第１項記載
   の受光装置。 ８ 中空体１１がスリツトの設けられた管である
   特許請求の範囲第７項記載の受光装置。 ９ ドラム形原画支持体の走査（ドラム−走査）
   用に中空体１１が走査用ビームの光軸に対して対
   称に形成された特許請求の範囲第１項記載の受光
   装置。 １０ 中空体１１が中空の球として形成された特
   許請求の範囲第１項記載の受光装置。 １１ 受光装置が光学的横方向変換器であり、受
   光面１３が光学的横方向変換器の端面によつて構
   成されており、横方向変換器の他方の端面には光
   電変換器が接続されている特許請求の範囲第１項
   記載の受光装置。 １２ 入射口１６をガラス板で封鎖した特許請求
   の範囲第１項記載の受光装置。 １３ 入射口１６を光を拡散させる媒体によつて
   封鎖した特許請求の範囲第１項記載の受光装置。 １４ 受光面１３に入射した光が少なくとも３つ
   のダイクロイツクフイルタに伝送される、多色原
   画走査用の特許請求の範囲第１項記載の受光装
   置。 １５ 入射口の大きさを、原画上での正反射によ
   り生ずる走査光が入射口を通つて再び中空体１１
   の外へ放出されるような大きさに選出した特許請
   求の範囲第２項記載の受光装置。 １６ 透過原画の走査用に、光通過口１７が封鎖
   可能である特許請求の範囲第２項記載の受光装
   置。