【発明の詳細な説明】
イ、発明の目的
〔産業上の利用分野〕
本発明は、フィルム画像を投影レンズとフレネルレン
ズを介して原稿台に投影する投影手段と、原稿台に投影
された投影光をセンサに結像するアレイ状レンズと、を
有する画像読取装置に関する。
〔従来の技術〕
第２図は、通常のシート原稿・本原稿等の反射原稿の
画像情報と、スライド投影機により投影結像したスライ
ドフィルム等の投影画像情報とを読取り或は複写等する
ことのできる画像読取装置の概略構成を示す。図におい
て、１は装置本体Ａに固定した原稿台としての透明板
で、反射原稿の画像情報を読取る場合は、その原稿台１
上の所定の位置に原稿を画像面を下向きにして載置し、
その上に図に省略した原稿押え板をかぶせる。
２は上記原稿台の下面側に配設した可動の画像情報読
取ユニットで、原稿照明ランプ21と、Selfoc（登録商
標）レンズアレイ（以下、S.L.Aと略称する）等のアレ
イ状レンズ22と、固体撮像素子（ラインセンサ）23等か
ら成り、ランプ21で照明した原稿面からの反射光をアレ
イ状レンズ22を介してラインセンサ23上に結像させる。
そして、その画像情報読取ユニット２を、原稿台１上の
原稿面の左辺側から右辺側に走査することによって原稿
面の画像情報を時系列光電変換画素信号として順次読取
る構成である。
一方、スライドフィルム等の拡大投影像を読取る場合
は、上記の原稿押え板を原稿台１上から退避させ、その
原稿台の上方に第２図に示すように反射ミラー４・フレ
ネルレンズ５を配置し、その側方の装置本体Ａの上部に
設けたスライド投影装置３から上記反射ミラー４を介し
て原稿台１上にスライドフィルムの拡大投影像を結像さ
せる。そして原稿照明ランプ21を点灯した状態で、画像
情報読取ユニット２を前記と同様に走査することによっ
て上記の投影画像情報の読取りを行うものである。
なお、上記のように結像レンズ22としてセルフォック
スレンズアレイを使用した場合には、投影光を平行光束
に変換する必要があり、フレネルレンズ５は投影方向に
拡がりを持つ光束に指向性をもたせるために用いられ
る。第３図は反射ミラー４を除いた系での光束の様子を
示す。31は投影装置３内の投影レンズの射出瞳である。
上記の画像読取ユニット２で読取られた画像情報は、
複写機等にあっては該画像読取装置に内蔵の又は別に設
けたレーザビームプリンタ等に送信されてプリントさ
れ、イメージリーダ等の場合はディスプレイ装置もしく
は記憶装置等に送信される。またファクシミリ装置であ
れば受信器等に有線もしくは無線で送信される。
上記のような構成の画像読取装置に於いて、投影レン
ズの拡大側の有効FNOは一般にかなり暗くなると考えら
れる。
たとえば、透過原稿に35mmフィルムを用い、FNO5.6の
投影レンズで原稿をA4サイズに拡大したと仮定すると、
投影倍率は約８倍となり、拡大側の有効FNOは約50とな
る。
ところで、結像レンズにS.L.Aを使用した場合、Selfo
cレンズ１個の結像関係は、第４図に示すような関係と
なる。一般にS.L.Aのかさなり度ｍは
で示される。
第５図はかさなり度ｍと像面での光量ムラ（ピッチム
ラ）との関係を示している。この図から明らかなように
重なり度が大きい程、結像面での光量ムラが小さくな
る。
〔発明が解決しようとする問題点〕
フレネルレンズ５を介して投影された投影光をセンサ
23に結像する手段としてアレイ状レンズ22を用いると、
装置の小型化に効果がある。
しかしながら、アレイ状レンズ22は、隣接するレンズ
同士がフレネルレンズ５を透過した投影光の同じ領域を
重複してセンサ23に結像することで（視野角が重なるこ
とで）光量ムラを抑えるものである。したがって、投影
レンズの拡がり角がアレイ状レンズ22の一つ一つのレン
ズの視野角より小さいと、実質的にこの視野角が小さく
なってしまい、これにより視野角の重なり度が小さくな
るので、センサ23への結像光束にムラが生じてしまう。
つまり、先に述べたように、投影レンズの拡大側の有
効FNOが暗くなり、第６図中の投影光束の拡がり角ｋが
レンズの視野角θよりも小さくなると、軸外の光束がレ
ンズからけられ、実質上視野半径X0が小さくなる。この
ことは、前記式から明らかなように、かさなり度ｍ自
体を低下させることとなる。つまり、結像面での光量ム
ラを増加させることにつながるという問題点がある。
本発明は、フィルム画像を投影レンズとフレネルレン
ズを介して原稿台に投影する投影手段と、原稿台に投影
された投影光をセンサに結像するアレイ状レンズとを有
する画像読取装置における上記のような特有の問題点を
解消するためになされたものであり、アレイ状レンズに
よる光量ムラ即ちセンサへの結像光束ムラの発生を防止
した画像読取装置を得ることを目的とする。
ロ、発明の構成
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は、フィルム画像を投影レンズとフレネルレン
ズを介して原稿台に投影する投影手段と、原稿台に投影
された投影光をセンサに結像するアレイ状レンズと、を
有する画像読取装置において、上記フレネルレンズの裏
面が光拡散処理されていることを特徴とする画像読取装
置、である。
〔作用〕
この特徴により、投影レンズの拡がり角がアレイ状レ
ンズの一つ一つのレンズの視野角より小さくても、視野
角の重なり度を大きくでき、光量ムラが抑えられる。
〔実施例〕
第１図は本発明画像読取装置の光学系をS.L.Aの長手
方向側面から見た図にして、反射ミラーを除いた系での
光束の様子を示す。
図に示す実施例は、フィールドレンズとしてのフレネ
ルレンズ５の上面にフレネル面51を形成し、それと反対
側の下面に微細な凹凸を有する拡散面52を形成したもの
である。
投影装置３の射出瞳31から出た光束は、フレネルレン
ズ５の上面のフレネル面51で屈折されて平行光束に変換
され、下面の拡散面52で図のように拡散される。つまり
投影レンズの拡大側の拡がり角αは上記拡散面52で図中
βに示すように拡大されβ＞αの関係となる。
従って前記第６図で説明したように投影レンズの拡が
り角ｋがS.L.Aの開口角θよりも小さいことによってお
きていた光量ムラは、第１図の角βがβ≧θとなるよう
な拡散性をフレネルレンズ５の下面に施すことによって
解消されるものである。
なお、従来はフレネルレンズと別体の拡散板等をフレ
ネルレンズの下面に配設しているが、本発明はフレネル
レンズと拡散面とを一体に構成するものであるから、コ
スト的にメリットも大きく、しかもスペース的にもコン
パクトに構成できる。またフレネルレンズと拡散面とを
一部材の両面に加工するには、拡散面にマット加工等を
用いることによって容易に加工可能である。
ハ、発明の効果
以上説明したように、本発明はフィールドレンズとし
て用いるフレネルレンズの裏面に、拡散性をもたせたこ
とによって、S.L.Aのピッチムラ（光量ムラ）を防止す
ることができる。また例えばフレネルレンズと別体の拡
散板等を用いる場合に比べてコスト的にもスペース的に
も有利に構成できる等の効果がある。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION A. Purpose of the invention [Industrial field of application] The present invention relates to a projection means for projecting a film image on a document table through a projection lens and a Fresnel lens, and a projection device projected on the document table. The present invention relates to an image reading device having an array lens that forms an image of light on a sensor. [Prior Art] FIG. 2 is for reading or copying the image information of a reflective original document such as a normal sheet original / main document and the projected image information of a slide film projected and imaged by a slide projector. 1 shows a schematic configuration of an image reading apparatus capable of performing. In the figure, reference numeral 1 denotes a transparent plate as a document table fixed to the apparatus main body A, and when reading image information of a reflection document, the document table 1
Place the original on the specified position with the image side facing down,
Cover the document holding plate (not shown) on it. Reference numeral 2 denotes a movable image information reading unit arranged on the lower surface side of the document table, which includes a document illumination lamp 21, an array-shaped lens 22 such as a Selfoc (registered trademark) lens array (hereinafter referred to as SLA), and a solid state. The image sensor (line sensor) 23 and the like are used to form an image of reflected light from the original surface illuminated by the lamp 21 on the line sensor 23 via the array lens 22.
Then, by scanning the image information reading unit 2 from the left side to the right side of the document surface on the document table 1, the image information of the document surface is sequentially read as time-series photoelectric conversion pixel signals. On the other hand, when reading a magnified projection image of a slide film or the like, the original pressing plate is retracted from the original table 1 and the reflecting mirror 4 and Fresnel lens 5 are arranged above the original table as shown in FIG. Then, an enlarged projection image of the slide film is formed on the document table 1 from the slide projection device 3 provided on the upper side of the device main body A through the reflection mirror 4. The projection image information is read by scanning the image information reading unit 2 in the same manner as described above with the original illumination lamp 21 turned on. When the self-focal lens array is used as the imaging lens 22 as described above, it is necessary to convert the projection light into a parallel light flux, and the Fresnel lens 5 imparts directivity to the light flux having a spread in the projection direction. Used for. FIG. 3 shows the state of the luminous flux in the system excluding the reflection mirror 4. Reference numeral 31 is an exit pupil of the projection lens in the projection device 3. The image information read by the image reading unit 2 is
In a copying machine or the like, it is transmitted to a laser beam printer or the like built in the image reading device or provided separately, and printed, and in the case of an image reader or the like, it is transmitted to a display device or a storage device. If it is a facsimile machine, it is transmitted to a receiver or the like by wire or wirelessly. In the image reading apparatus having the above configuration, it is generally considered that the effective F NO on the magnifying side of the projection lens becomes considerably dark. For example, suppose you use 35mm film for a transparent original and enlarge the original to A4 size with a F NO 5.6 projection lens.
The projection magnification is about 8 times, and the effective F NO on the magnification side is about 50. By the way, when SLA is used for the imaging lens, Selfo
The imaging relationship of one c lens is as shown in FIG. Generally, the SLA bulkiness m is Indicated by FIG. 5 shows the relationship between the degree of bulk m and the light amount unevenness (pitch unevenness) on the image plane. As is clear from this figure, the larger the degree of overlap, the smaller the unevenness of the light amount on the image plane. [Problems to be Solved by the Invention] A sensor is provided for the projection light projected through the Fresnel lens 5.
When the array lens 22 is used as a means for focusing on 23,
It is effective for downsizing the device. However, the array-shaped lens 22 suppresses the unevenness of the light amount by the adjacent lenses overlapping the same region of the projection light transmitted through the Fresnel lens 5 to form an image on the sensor 23 (by overlapping the viewing angles). is there. Therefore, if the divergence angle of the projection lens is smaller than the viewing angle of each lens of the array lens 22, this viewing angle will be substantially reduced, which reduces the degree of overlap of the viewing angles. The image forming light flux to 23 is uneven. That is, as described above, when the effective F NO on the magnification side of the projection lens becomes dark and the divergence angle k of the projection light flux in FIG. 6 becomes smaller than the viewing angle θ of the lens, the off-axis light flux becomes As a result, the field of view radius X 0 is substantially reduced. As is clear from the above equation, this reduces the bulkiness m itself. That is, there is a problem that it leads to an increase in the unevenness of the light amount on the image plane. The present invention relates to the above-mentioned image reading device in an image reading apparatus having a projection means for projecting a film image on a document table via a projection lens and a Fresnel lens, and an array-shaped lens for forming an image of the projection light projected on the document table on a sensor. The present invention has been made in order to solve such a peculiar problem, and an object thereof is to obtain an image reading apparatus in which the unevenness of the light amount due to the array lens, that is, the unevenness of the image-forming light flux on the sensor is prevented. B. Configuration of the Invention [Means for Solving Problems] The present invention uses a projection means for projecting a film image on a document table through a projection lens and a Fresnel lens, and a projection light projected on the document table as a sensor. An image reading device having an arrayed lens for forming an image, wherein the back surface of the Fresnel lens is subjected to light diffusion processing. [Operation] With this feature, even if the divergence angle of the projection lens is smaller than the viewing angle of each lens of the array lens, the degree of overlap of the viewing angles can be increased and unevenness of the light amount can be suppressed. [Embodiment] FIG. 1 is a view of the optical system of the image reading apparatus of the present invention as viewed from the side surface in the longitudinal direction of the SLA, and shows a state of a light beam in a system excluding a reflection mirror. In the embodiment shown in the drawing, a Fresnel surface 51 is formed on the upper surface of a Fresnel lens 5 as a field lens, and a diffusion surface 52 having fine irregularities is formed on the lower surface on the opposite side. The light flux emitted from the exit pupil 31 of the projection device 3 is refracted by the Fresnel surface 51 of the upper surface of the Fresnel lens 5 to be converted into a parallel light flux, and is diffused by the diffusion surface 52 of the lower surface as illustrated. That is, the divergence angle α on the magnifying side of the projection lens is magnified by β on the diffusion surface 52 as shown by β in the figure, so that β> α. Therefore, as described in FIG. 6 above, the unevenness of the light amount caused by the divergence angle k of the projection lens being smaller than the aperture angle θ of the SLA has a diffusive property such that the angle β in FIG. 1 becomes β ≧ θ. Is applied to the lower surface of the Fresnel lens 5 to eliminate the problem. Although a Fresnel lens and a separate diffusion plate or the like are conventionally arranged on the lower surface of the Fresnel lens, the present invention is one in which the Fresnel lens and the diffusion surface are integrally formed, so that there is a cost advantage. It is large and compact in terms of space. Further, in order to process the Fresnel lens and the diffusing surface on both surfaces of one member, it is possible to easily process the diffusing surface by using matte processing or the like. C. Effect of the Invention As described above, according to the present invention, the back surface of the Fresnel lens used as the field lens is provided with diffusivity, so that pitch unevenness (light amount unevenness) of the SLA can be prevented. Further, compared with the case where a Fresnel lens is used as a separate diffusion plate, there is an effect that it can be advantageously constructed in terms of cost and space.
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明画像読取装置の光学系をアレイ状レンズ
の長手方向側面から見た図、第２図は画像読取装置の概
略構成説明図、第３図は従来例の光学系における光束の
説明図、第４図はアレイ状レンズの結像関係図、第５図
は重なり度と光量ムラとの関係説明図、第６図は軸外光
束のけられの様子を示す説明図である。
１は原稿台、２は画像情報読取ユニット、21は原稿照明
ランプ、22はアレイ状レンズ（セルフォックスアレ
イ）、23はラインセンサ（固体撮像素子アレイ）、３は
投影装置、４は反射ミラー、５はフレネルレンズ、51は
フレネル面、52は拡散面。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a view of an optical system of an image reading apparatus according to the present invention as seen from a side surface in a longitudinal direction of an array lens, FIG. 2 is a schematic configuration explanatory view of the image reading apparatus, and FIG. FIG. 4 is an explanatory diagram of a light beam in the optical system of the example, FIG. 4 is an image-forming relational diagram of the array lens, FIG. 5 is an explanatory diagram of a relation between the degree of overlap and light amount unevenness, and FIG. FIG. 1 is a document table, 2 is an image information reading unit, 21 is a document illumination lamp, 22 is an array lens (self-fox array), 23 is a line sensor (solid-state image sensor array), 3 is a projection device, 4 is a reflection mirror, 5 is a Fresnel lens, 51 is a Fresnel surface, and 52 is a diffusion surface.