JPH0415663B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本考案は直接的光学像走査装置に関し、特に走
査装置のための二次元放射補償装置に関する。

原画書類をラスタ走査する型の走査装置は、一
般に、原画書類を照明するための何等かの装置を
用いている。照明装置は設計及び細部においてい
ろいろに異なつているが、従来の全ての照明装置
には該照明装置を構成している諸構成部品に固有
の制限条件に起因する不均一照明の問題がある。
例えば、複数の照明ランプを用いると、各ランプ
の照明出力が互いに異なるのが常である。照明の
均一性を確保するためには、ランプを互いに整合
させることが必要であり、これは時間がかかり且
つかなり費用のかかる信号である。また、１個の
ランプを用いる場合においても、該ランプの長さ
に沿う照明強度が不均一である可能性があり、か
かる不均一性は、画像を走査用アレイ上に反射且
つ合焦するのに用いられる諸光学部材における構
造によつて更に大きくなる可能性がある。

本発明は走査装置に関するものであり、この本
発明装置は、第１の軸に沿つて原画書類を１線ず
つ走査するための少なくとも１つのアレイと、上
記アレイによつて走査するために上記原画書類を
支持するためのプラテンと、各々が上記プラテン
及びその上の原画書類の線状部分を照明する少な
くとも２つの独立の走査用ビームと、上記第１の
軸とほぼ垂直の第２の軸に沿つて上記プラテンの
少なくとも一部分を横切つて上記ビームを掃引す
るための手段とを備え、上記ビームは共同して上
記プラテン及びその上の原画書類を累進的に照明
するようになつており、更に、装置の欠陥及び上
記ビームの重なりに基づく上記第１及び第２の両
方の軸に沿う上記ビームの照明強度の偏差を補正
するための手段を備え、上記補正手段は、上記第
１及び第２の両方の軸に沿う照明偏差を補償する
ための信号を記憶するためのメモリ手段と、上記
アレイによる走査及び上記ビームの掃引と同期し
て上記メモリ手段をアドレス指定して補正信号を
提供するための手段と、上記アレイによつて出力
される画像信号を上記補正信号に従つて変調する
手段とを含んでいることを特徴とする。

以下、本発明を図面を参照して詳細に説明す
る。

第１図及び第２図に、本発明の放射補償装置を
具備する型のラスタ走査装置１０を示す。走査装
置１０は、１つまたは複数の線形アレイ１５を固
定位置に適宜支持している適当な基台１３を有
す。アレイ１５は、例えば電荷結合装置（C.C.
D.）のような任意の適当な走査用アレイから成
つている。一つの適当なアレイとしては、フエア
チヤイルド社（Fairchild Corporation）製の
1728型C.C.D.がある。アレイ１５の出力は画素ク
ロツク１６によつて刻時される。

当業者には解るように、１つ以上のアレイ１５
を用いることができ、アレイを追加すれば該アレ
イは画像解像度を向上させる働きをなす。いくつ
かのアレイ１５を用いる場合には、これらアレイ
の視野を電子的にまたは光学手段によつて突合わ
せるかまたは重ね、走査装置１０の視野に隙間が
生ずるのを防止する。

適当なレンズ１７がアレイ１５の上にこれとか
なり至近して支持されており、該レンズ１７は、
走査中の書類から反射した画像光線をアレイ１５
上に合焦する作用をなす。レンズ１７はレンズブ
ロツク１９として示すブロツク状構造に支持され
ており、該ブロツクはリニア型モータ２３のアー
マチユア軸２２に固定且つ支持されている。モー
タ２３は支持体２５によつて基台１３上の定置位
置に支持されている。１対の間隔ジヤーナルブロ
ツク２６，２７がアーマチユア軸２２に対する一
層の支持体となつており、該ブロツク２６，２７
は基台１３に固定されている。ブロツク２６，２
７内の適当なジヤーナルまたは軸受手段（図示せ
ず）により、アーマチユア軸２２は第１図に実線
矢印で示す方向に往復運動することができるよう
になつている。

リニアモータ２３は任意の適当なリニア・アク
チユエータ、即ち、ボイスコイル、油圧シリン
ダ、等を備えている。アーマチユア軸２２上のス
トツプ２９がモータハウジング及び端部ブロツク
２７と共同してアーマチユア軸２２及びその上に
取付けられているレンズ１７の往復運動を制限す
る。

被走査書類８を支持するためのほぼ平面状のプ
ラテン３０が、レンズ１７及び走査用アレイ１５
の上方に予め設定した間隔関係で支持されてい
る。プラテン３０は、アレイ１５が書類８を視察
することのできるように、ガラスのような任意の
適当な透明材料で作られている。

被走査書類８を照明するために、１対の高輝度
の走査用ランプ組立体３６，３８がプラテン３０
の下方に所定の間隔関係で配置されており、該ラ
ンプ組立体３６，３８はプラテン３０の両端のレ
ンズ１７の視野外に位置している。各ランプ組立
体３６，３８は共働用彎局反射体４０付きの細長
い高輝度ランプ３９を備えており、該ランプ３９
の長手寸法はＸ方向におけるプラテン３０の長手
巾と少なくとも等しい。反射体４０は、光のくさ
び状のビームまたはバー４２をＸ方向のプラテン
３０の巾を横切つて反射するような形に形成され
ている。

好ましくは、反射体４０は上記ランプ組立体及
びその中のランプ３９に対する支持体の役をな
す。支持軸４４，４４′が反射体４０の各端部か
ら突出しており、該支持軸４４，４４′は適当な
フレーム部材（図示せず）に取付けられた軸受４
６に受止められている。軸４４，４４′及び軸受
４６は共同してランプ組立体３６，３８をプラテ
ン３０に対する所定の作動位置に支持している。

支持軸４４，４４′は長く延び、これに駆動プ
ーリ４８を取付けている。プーリ４８は、中間駆
動ベルト５０によつて１対の回転可能な主駆動プ
ーリ５１に連結されている。主駆動プーリ５５が
プーリ５１を互いに駆動的に連結させている。適
当な走査駆動モータ５７が一方の主駆動プーリ５
１に駆動的に連結されている。モータ５７に駆動
的に連結されたエンコーダ５９が、Ｙ軸に沿う走
査方向におけるランプ組立体３６，３８の移動を
表わす一連りのクロツクパルスを発生するように
なつている。第１図に示すように、ランプ組立体
３６，３８は、両方のランプ組立体３６，３８に
よつて放射される光のビーム４２が図示の走査始
め（S.O.S.）位置においてプラテン３０の一端部
に当るように、予め位置させられる。走査モータ
５７が作動すると、ランプ組立体３６，３８は約
90°の弧にわたつて時計方向に互いに一致して回
転し、該ランプ組立体から放射される光のビーム
４２をＹ方向にプラテン３０を横切つて走査終り
（E.O.S.）位置へ走査させる。

ランプ組立体３６，３８内のランプ３９の輝度
は、予め整合させておかない限り、互いに異る可
能性がある。また、各ランプ３９の該ランプの軸
に沿う輝度も変化する可能性がある。更にまた、
照度の変化が、光学系内のレンズ１７のような光
学部材により、及び走査装置の作動条件によつて
生ずる可能性がある。また、両方のランプ組立体
３６，３８からの光で作られる複合ビームとして
の照明均一性は、ビーム４２がプラテン３０を横
切つて走査するにつれてそれ自体が変化する可能
性がある。かかる照明変化の一例を第３図に示し
てあり、図には、Ｘ及びＹの走査方向に沿うそれ
ぞれの照明強度の典型的な変化すなわち輝度特性
曲線g₁Ｘ及びg₂Ｘを示す。

照明強度の変化を調整するために、一般には白
である適当なテストパターンまたは書類を用いて
走査作動に先立つて強度較正を行なう。その結果
をメモリに記憶させ、そして、書類画像の走査を
行なうときに、この較正データをメモリから引き
出し、走査用アレイ１５によつて出力される画像
信号レベルを変調するのに用いる。

第４図について説明すると、例えばRAM６
５，６６を具備するＸ方向照明特性メモリ及びＹ
方向照明特性メモリが設けられており、該RAM
６５，６６には、上述したような較正またはテス
ト書類（図示せず）の走査から得られた画像信号
を予め記憶させる。RAM６５，６６の出力端子
はデータバス６８，６９によつて適当なデイジタ
ル・アナログ・コンバータ７０，７１の入力側に
連結されている。コンバータ７１の出力端子はリ
ード線７３によつてコンバータ７０の基準ポート
に連結されている。出力線７５へ出力されるコン
バータ７１の出力はマルチプライヤ７６のような
適当な信号または画素出力変調器へ送られ、該変
調器において、較正信号が画像画素情報を減衰さ
せてこれを照明欠陥分に対して変調する。

RAM６５，６６の出力を走査用アレイ１５の
画素出力と相関させるためには、Ｘ軸画素クロツ
ク１６により、及び走査駆動モータ５７上のＹ軸
エンコーダ５９のクロツクパルス出力により、カ
ウンタ６３，６４を介してRAM６５，６６をア
ドレス指定する。タイミング目的のためには、走
査始め（S.O.S.）エネーブリング信号を制御線７
７を介して制御ゲート７８，７９に与える。クロ
ツクパルスを画素クロツクリード線８０を通じて
制御ゲート７８に入力し、一方、上記エンコーダ
から引き出したクロツクパルスをエンコーダ・ク
ロツク・リード線６０を通じて制御ゲート７９へ
入力する。

作動においては、上述したように、走査装置１
０を、作動開始のときに作動させて１回または複
数回の較正走査を行なう。第１の走査をＸ軸に沿
つて行ない、Ｘ軸に沿う照明特性を表わす該走査
の結果をRAM６５に記憶させる。第２の走査を
Ｙ軸に沿つて行ない。Ｙ軸に沿う照明特性を表わ
す該走査の結果をRAM６６に記憶させる。

被走査書類８をプラテン３０上に載せて行なわ
れる走査装置１０の作動においては、走査始め
（S.O.S.）信号が与えられると、リニアモータ２
３及び走査モータ５７が始動させられる。モータ
２３，５７の始動により、レンズ１７及びランプ
組立体３６，３８は互いに同期して種類を走査す
る。レンズ１７はランプ組立体３６，３８の速度
の約10分の１の速度で移動する。同時に、画素ク
ロツク１６が賦勢されてアレイ１５を駆動する。
ランプ組立体３６，３８によつて発生する光のビ
ーム４２がプラテン３０を横切つて一端から他端
まで掃引するにつれて、該プラテン上の書類８は
累進的に照明され、この照明された部分はレンズ
１７によつて走査用アレイ１５上に合焦される。
アレイ１５は応答して一連りのアナログ画像信号
を発生する。この信号の電圧値は視察された画像
領域のグレイスケールを表わす。同時に、RAM
６５，６６はカウンタ６３，６４によつてアドレ
ス指定され、これから出る信号出力は、デイジタ
ル・アナログ・コンバータ７０，７１によつてア
ナログ値に変換され、アレイ１５の画像信号出力
と組合せ且つ乗算され、このようにしてＸ及びＹ
の両方の走査軸に沿う照明系欠陥分を補償された
画像信号を提供する。

第５図及び第６図に示す実施例においては、同
様参照番号は同様部品を示しており、ランプ組立
体３６，３８はプラテン３０の半分ずつだけを照
明するように構成されている。即ち、ランプ組立
体３６はプラテン３０を、アパーチヤ３２に隣接
する縁からプラテン中点を丁度越える点まで照明
する。一方、ランプ組立体３８はプラテン３０
を、プラテン中点の直ぐ前の点からプラテン端部
まで照明する。図示の実施例においては、制御線
７７における走査始め（S.O.S.）信号によつて始
動させられるタイミング回路を具備する適当なラ
ンプ制御装置が設けられており、ランプ組立体３
６を走査の第１の部分に対して賦勢し、ランプ組
立体３８を走査の残りの第２の部分に対して賦勢
するようになつている。

ランプ組立体３６，３８を第１図に示す位置か
ら配置変えして照明均一性を高めることができ
る。

第５図はこのような配置に対する代表的な輝度
特性を示すものである。第５図にはＸ方向及びＹ
方向におけるランプ組立体３６，３８に対する輝
度特性曲線b₁Ｘ，b₂Ｘ及びb₁Ｙ，b₂Ｙを示してあ
り、Ｙ方向の輝度特性曲線には、照明されない点
が残つていることのないように、両方のランプ組
立体が照明を行なう重なり領域８５が含まれてい
る。

第６図について説明すると、Ｘ及びＹの各方向
におけるランプ組立体３６，３８に対する照明デ
ータをそれぞれ記憶するためにRAMメモリ８
６，８７及び８８，８９が設けられている。アド
レス・カウンタ８１，８２，８３，８４が、画素
クロツク１６及びエンコーダ５９の信号出力から
RAMメモリ８６，８７，８８，８９をそれぞれ
アドレス指定する役をなす。バス９０，９１及び
９３，９４がRAMの対８６，８８及び８７，８
９の出力端子をマルチプライヤ回路９６，９７に
それぞれ接続しており、これらマルチプライヤ回
路はRAMの対８６，８８及び８７，８９の出力
を代数的に掛け合わす作用をなす。マルチプライ
ヤ回路９６，９７からの出力はバス１００，１０
１によつて加算器１０４へ送られ、該加算器はマ
ルチプライヤ回路９６，９７の出力を加算する。
加算器１０４の加算出力はバス１０５を介して補
償RAMメモリ１０７へ送られ、該メモリは加算
器１０４の信号出力を反転し、照明欠陥分を補償
するのに充分な利得パラメータを提供する。補償
RAM１０７のアナログ信号出力はバス１０８を
介してデイジタル・アナログ・コンバータ１１０
へ送られる。コンバータ１１０の出力はリード線
１１１を介してマルチプライヤ１１２へ送られ、
該マルチプライヤは走査用アレイ１５によつて出
力された画像信号値をリード線１１１に出力され
た照明補償信号と組合わせる。

第５図及び第６図の実施例の作動は第１図ない
し第４図に示す実施例について説明したものと本
質的に同様であり、RAM８６，８７，８８，８
９に保持されている個別の照明補償値は、画素ク
ロツク１６及びエンコーダ５９から引き出される
クロツク信号により、レンズ１７及びランプ組立
体３６，３８の走査運動と同期してアドレス指定
される。RAMの対８６，８８及び８７，８９の
信号出力はマルチプライヤ９６，９７によつて乗
算され、その後、加算器１０４によつて加算され
て合成照明補正信号を提供する。補償RAM１０
７による反転及びデイジタル・アナログ・コンバ
ータ１１０による変換に引き続いて、リード線１
１１に出力されたアナログ補正信号は、マルチプ
ライヤ１１２により、アレイ１５の画像信号出力
と組合わせられる。

第１図ないし第４図の実施例におけるRAM６
５，６６、並びに第５図及び第６図の実施例にお
けるRAM８６，８７，８８，８９のサイズを減
少させると、単一の補正信号が一つのブロツクま
たは群の画像画素に対して提供させる。即ち、32
個の画像画素ごとに一つの補正信号が提供され
る。この場合には、適当な除算器を設ける。即
ち、画素クロツク１６及びエンコーダ５９のそれ
ぞれのクロツク出力リード線８０，６０において
３２除算器による除算が行なわれる。

以上、本発明を例示のラスタ走査装置１０につ
いて説明したが、本発明は、透明プラテン上に載
置した原画書類を相対的に移動するスリツト状の
光のビームを用いて走査する型の複写装置に適用
することができる。この型の複写機においては、
原画書類を走査することによつて作られる画像光
線は、一般に、予め帯電させた移動式受光体上に
光学系を介して伝達される。そこにおいて、上記
画像光線は上記受光体を放電させて該受光体上に
原画書類の静電潜像を作る。このようにして作ら
れた潜像は、その後、現像され、そして適当なコ
ピー基板材料に転写されて原画書類のコピーを提
供する。

かかる適用においては、適当なアパーチヤ付き
マスクを設け、複写機の照明ランプによつて一つ
の軸（即ち走査軸）に沿つて放射された光のサイ
ズまたは強度を制御する。他の軸（即ち走査軸に
直交する横走査軸）に沿う照明強度を制御するた
めには、本発明の放射補償装置を用いる。

実施に当つては、前述したように、１回または
複数回の較正用走査を行なつてその結果をメモリ
に記憶させる。複写中は、上記メモリを走査ビー
ムの移動と同期してアドレス指定する。上記メモ
リによつて出力されるデータを用いて、照明ラン
プに入力される電流を規制し、これにより、照明
強度の変化を補償する。

以上、本発明を図示の構造について説明したが、
本発明は上述した細部に限定されるものではな
く、特許請求の範囲に記載の範囲内で種々の変形
または変更が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の放射補償装置を具備するラス
タ走査装置を断面で示す側面図、第２図は第１図
に示す走査装置の上面図、第３図は第１図に示す
走査装置に対するＸ及びＹの各走査軸に沿う代表
的な照明特性を示す曲線図、第４図は本発明の放
射補償装置を示す回路ブロツク線図、第５図はプ
ラテンの半分をそれぞれ走査するランプを具備す
る型のラスタ走査装置に対するＸ及びＹの各走査
軸に沿う照明特性を示す曲線図、第６図は第５図
に示す照明装置に対する放射補償装置を示す回路
ブロツク線図である。 １５……走査用アレイ、１６……画素クロツ
ク、１７……レンズ、３０……プラテン、３６，
３８……走査用ランプ組立体、４８，５１……駆
動プーリ、５０，５５……駆動ベルト、５９……
エンコーダ、６３，６４，８１，８２，８３，８
４……カウンタ、６５，６６，８６，８７，８
８，８９……RAM、７０，７１，１１０……デ
イジタル・アナログ・コンバータ、７６，９６，
９７，１１２……マルチプライヤ、１０４……加
算器、１０７……補償RAM。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 第１の軸に沿つて原画書類を１線ずつ走査す
   る少なくとも１つのアレイと、上記アレイによつ
   て走査するために上記原画書類を支持するプラテ
   ンと、各々が上記プラテン及びその上の原画書類
   の線状部分を照明する少なくとも２つの独立の走
   査用ビームと、上記第１の軸とほぼ垂直の第２の
   軸に沿つて上記プラテンの少なくとも一部分を横
   切つて上記ビームの各々を掃引する手段とを有
   し、上記ビームは共同して上記プラテン及びその
   上の原画書類を累進的に照明するようになつてい
   る走査装置において、装置の欠陥及び上記ビーム
   の重なりに基づく上記第１及び第２の両方の軸に
   沿う上記ビームの照明強度の偏差を補正する手段
   を備え、上記手段は、上記第１及び第２の両方の
   軸に沿う照明偏差を補償するための信号を記憶す
   るメモリ手段と、上記アレイによる走査及び上記
   ビームの掃引と同期して上記メモリ手段をアドレ
   ス指定して補正信号を提供する手段と、上記アレ
   イによつて出力される画像信号を上記補正信号に
   従つて変調する手段とを含んでいることを特徴と
   する走査装置。 ２ プラテンの一端付近にある第１の走査用ビー
   ム発生手段と、上記プラテンの反対端付近にある
   第２の走査用ビーム発生手段と、上記第１及び第
   ２の走査用ビーム発生手段によつて出力されるビ
   ームの各々を上記一端から上記反対端まで上記プ
   ラテンの全長にわたつて掃引する手段とを含む特
   許請求の範囲第１項記載の走査装置。 ３ プラテンの一端付近にある第１の走査用ビー
   ム発生手段と、上記プラテンの反対端付近にある
   第２の走査用ビーム発生手段と、上記第１及び第
   ２の走査用ビーム発生手段によつて出力されるビ
   ームの各々を上記プラテンのほぼ中点まで掃引す
   る手段とを含む特許請求の範囲第１項記載の走査
   装置。 ４ 前記メモリ手段が、 第１の軸に沿う走査用ビームの照明偏差を補償
   するための信号を記憶する第１のメモリと、 第２の軸に沿う走査用ビームの照明偏差を補償
   するための信号を記憶する第２のメモリと、 上記第１のメモリの信号出力をアナログ信号に
   変換する第１のデイジタル・アナログ変換手段
   と、 上記第２のメモリの信号出力をアナログ信号に
   変換する第２のデイジタル・アナログ変換手段
   と、 上記第１の変換手段の信号出力を上記第２の変
   換手段の信号出力と組合わせて補正信号を提供す
   る手段とを含んでいる特許請求の範囲第２項記載
   の走査装置。 ５ 前記メモリ手段が、 第１及び第２の軸に沿う第１の走査用ビームの
   照明偏差を補償するための信号を記憶する第１の
   メモリの対と、 上記第１及び第２の軸に沿う第２の走査用ビー
   ムの照明偏差を補償するための信号を記憶する第
   ２のメモリの対と、 上記第１及び第２のメモリの対の信号出力を組
   合わせる信号処理手段と、 上記信号処理手段の信号出力を補正信号に変換
   するデイジタル・アナログ変換手段とを含んでい
   る特許請求の範囲第３項記載の走査装置。