JP2001177704A - 画像読み取り光学系 - Google Patents
画像読み取り光学系Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 画像読み取り光学系を構成する各レンズの使
用面積を小さくし、もって画像読み取り光学系の小型化
と低コスト化とを実現する。 【解決手段】 原稿の画像情報を結像レンズ系１を介し
て１次元撮像素子１０上に結像させ、撮像素子１０の受
光要素の並び方向に主走査を行い、それと直交する方向
に副走査を行うことで、画像情報を読み取る。撮像素子
１０は副走査方向にレンズ系１の光軸２から隔てられて
配置されている。レンズ系１は絞り３の原稿側に配置さ
れた前群レンズ４と１次元撮像素子１０側に配置された
後群レンズ５とを含んでいる。レンズ系１を構成する各
レンズは、円形状の回転対称レンズを光軸２を含む平面
内で切断して得られる半円形状のレンズである。光軸２
を通る副走査方向断面内で光軸２に関して、後群レンズ
５は撮像素子１０と同一の側にのみ位置し、前群レンズ
４は撮像素子１０と反対側にのみ位置している。
用面積を小さくし、もって画像読み取り光学系の小型化
と低コスト化とを実現する。 【解決手段】 原稿の画像情報を結像レンズ系１を介し
て１次元撮像素子１０上に結像させ、撮像素子１０の受
光要素の並び方向に主走査を行い、それと直交する方向
に副走査を行うことで、画像情報を読み取る。撮像素子
１０は副走査方向にレンズ系１の光軸２から隔てられて
配置されている。レンズ系１は絞り３の原稿側に配置さ
れた前群レンズ４と１次元撮像素子１０側に配置された
後群レンズ５とを含んでいる。レンズ系１を構成する各
レンズは、円形状の回転対称レンズを光軸２を含む平面
内で切断して得られる半円形状のレンズである。光軸２
を通る副走査方向断面内で光軸２に関して、後群レンズ
５は撮像素子１０と同一の側にのみ位置し、前群レンズ
４は撮像素子１０と反対側にのみ位置している。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、原稿の画像情報を
結像光学系を介して１次元撮像素子上に結像して画像情
報を読み取る画像読み取り光学系に関するものである。
本発明の画像読み取り光学系は、例えば複写機、ファク
シミリ及びイメージスキャナー等に好適に利用すること
ができる。
結像光学系を介して１次元撮像素子上に結像して画像情
報を読み取る画像読み取り光学系に関するものである。
本発明の画像読み取り光学系は、例えば複写機、ファク
シミリ及びイメージスキャナー等に好適に利用すること
ができる。
【０００２】
【従来の技術】従来、原稿を照明手段により照明し、原
稿の画像情報を結像光学系を介して１次元撮像素子上に
結像し、画像情報を読み取る画像読み取り光学系として
は、図４に示す様なものが用いられている。即ち、図４
において、原稿１０１を図４の紙面と垂直の方向に延在
する棒状光源１０２と反射笠１０３とを用いて照明し、
原稿１０１の画像情報を結像光学系１０４を介して１次
元固体撮像素子１０５上に結像させて、該１次元固体撮
像素子１０５により画像情報を読み取っている。図中、
ａ方向は副走査方向であり、原稿１０１を移動走査する
方向である。また、図中、ｂ方向は主走査方向であり、
１次元固体撮像素子１０５のセンサー要素（受光要素）
の並び方向に一致している。原稿１０１の副走査方向の
移動による副走査と１次元固体撮像素子１０５の主走査
方向の走査（電気的になされる）とにより、２次元の画
像情報を読み取る事が可能である。
稿の画像情報を結像光学系を介して１次元撮像素子上に
結像し、画像情報を読み取る画像読み取り光学系として
は、図４に示す様なものが用いられている。即ち、図４
において、原稿１０１を図４の紙面と垂直の方向に延在
する棒状光源１０２と反射笠１０３とを用いて照明し、
原稿１０１の画像情報を結像光学系１０４を介して１次
元固体撮像素子１０５上に結像させて、該１次元固体撮
像素子１０５により画像情報を読み取っている。図中、
ａ方向は副走査方向であり、原稿１０１を移動走査する
方向である。また、図中、ｂ方向は主走査方向であり、
１次元固体撮像素子１０５のセンサー要素（受光要素）
の並び方向に一致している。原稿１０１の副走査方向の
移動による副走査と１次元固体撮像素子１０５の主走査
方向の走査（電気的になされる）とにより、２次元の画
像情報を読み取る事が可能である。
【０００３】又、図６に示す様に、ミラー走査を用いる
ことにより、原稿を移動させずに原稿の２次元画像情報
を読み取る画像読み取り装置も一般的である。図６中、
１０９は原稿台ガラスであり不図示の原稿を載置する。
１０２は図６の紙面と垂直の方向に延在する棒状光源で
あり、１０３は図６の紙面と垂直の方向に延在する反射
笠を示している。ミラー１０６をＣ方向に速度ｖで移動
させ且つミラー１０７，１０８をＣ方向に速度ｖ／２で
移動させる事により、原稿を副走査方向に走査し、１次
元固体撮像素子１０５のセンサー要素の並び方向である
主走査方向（図６の紙面と垂直の方向）の走査（電気的
になされる）により２次元の画像情報を読み取るもので
ある。
ことにより、原稿を移動させずに原稿の２次元画像情報
を読み取る画像読み取り装置も一般的である。図６中、
１０９は原稿台ガラスであり不図示の原稿を載置する。
１０２は図６の紙面と垂直の方向に延在する棒状光源で
あり、１０３は図６の紙面と垂直の方向に延在する反射
笠を示している。ミラー１０６をＣ方向に速度ｖで移動
させ且つミラー１０７，１０８をＣ方向に速度ｖ／２で
移動させる事により、原稿を副走査方向に走査し、１次
元固体撮像素子１０５のセンサー要素の並び方向である
主走査方向（図６の紙面と垂直の方向）の走査（電気的
になされる）により２次元の画像情報を読み取るもので
ある。
【０００４】以上の様な画像読み取り装置に於いて結像
のために用いられる光学系としては、図５に示す様なガ
ウスタイプ等の結像レンズが用いられる。ガウスタイプ
の結像レンズは、４群６枚構成であり、特にディストー
ションや色収差、更には非対称収差であるハロ、コマも
比較的良好に補正可能であり、高解像を必要とする場合
やカラー原稿を読み取る場合の光学系として一般的に用
いられている。この様に光軸に対して回転対称な球面系
により構成された結像レンズは、回転対称なイメージサ
ークルを有し、図７に示す円形状の範囲内で回転対称な
収差特性を有している。従って、以上のような１次元固
体撮像素子を用いる読み取り装置では、回転対称なイメ
ージサークルを光軸を含む一断面の方向にて１次元で使
用する事により画像情報を読み取っていた。
のために用いられる光学系としては、図５に示す様なガ
ウスタイプ等の結像レンズが用いられる。ガウスタイプ
の結像レンズは、４群６枚構成であり、特にディストー
ションや色収差、更には非対称収差であるハロ、コマも
比較的良好に補正可能であり、高解像を必要とする場合
やカラー原稿を読み取る場合の光学系として一般的に用
いられている。この様に光軸に対して回転対称な球面系
により構成された結像レンズは、回転対称なイメージサ
ークルを有し、図７に示す円形状の範囲内で回転対称な
収差特性を有している。従って、以上のような１次元固
体撮像素子を用いる読み取り装置では、回転対称なイメ
ージサークルを光軸を含む一断面の方向にて１次元で使
用する事により画像情報を読み取っていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来例では、回転対称な円形のイメージサークルの光
軸を含む一断面の方向を使用しているために、１次元固
体撮像素子のセンサー要素（受光要素）の並び方向であ
る主走査方向に対しては画角を有するが、それに直交す
る方向である副走査方向では軸上のみを使用するために
画角を持っていない。この様に２次元のイメージサーク
ルの光軸を通る部分を使用しているために、結像レンズ
としては通常の光軸を中心とした回転対称な円形のレン
ズを必要としていた。
た従来例では、回転対称な円形のイメージサークルの光
軸を含む一断面の方向を使用しているために、１次元固
体撮像素子のセンサー要素（受光要素）の並び方向であ
る主走査方向に対しては画角を有するが、それに直交す
る方向である副走査方向では軸上のみを使用するために
画角を持っていない。この様に２次元のイメージサーク
ルの光軸を通る部分を使用しているために、結像レンズ
としては通常の光軸を中心とした回転対称な円形のレン
ズを必要としていた。
【０００６】本発明の目的は、画像情報を読み取るのに
利用される画像読み取り光学系を構成する各レンズの使
用面積を小さくし、もって画像読み取り光学系の小型化
と低コスト化とを実現する事にある。
利用される画像読み取り光学系を構成する各レンズの使
用面積を小さくし、もって画像読み取り光学系の小型化
と低コスト化とを実現する事にある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、以上の
如き目的を達成するものとして、原稿の画像情報を結像
光学系を介して１次元撮像素子上に結像させ、該１次元
撮像素子を構成する複数の受光要素の並び方向に主走査
を行い、該主走査の方向と直交する方向に副走査を行う
ことで、前記１次元撮像素子により前記画像情報を読み
取る画像読み取り光学系に於いて、前記１次元撮像素子
は前記副走査の方向に前記結像光学系の光軸から隔てら
れた位置に配置されていることを特徴とする画像読み取
り光学系、が提供される。
如き目的を達成するものとして、原稿の画像情報を結像
光学系を介して１次元撮像素子上に結像させ、該１次元
撮像素子を構成する複数の受光要素の並び方向に主走査
を行い、該主走査の方向と直交する方向に副走査を行う
ことで、前記１次元撮像素子により前記画像情報を読み
取る画像読み取り光学系に於いて、前記１次元撮像素子
は前記副走査の方向に前記結像光学系の光軸から隔てら
れた位置に配置されていることを特徴とする画像読み取
り光学系、が提供される。
【０００８】本発明の一態様においては、前記結像光学
系は複数のレンズを含んで構成されており、前記画像情
報から前記１次元撮像素子へと向かう光線は、前記複数
のレンズのそれぞれにおいて前記光軸を通る副走査方向
断面内で前記光軸に関して一方の側のみを通過する。
系は複数のレンズを含んで構成されており、前記画像情
報から前記１次元撮像素子へと向かう光線は、前記複数
のレンズのそれぞれにおいて前記光軸を通る副走査方向
断面内で前記光軸に関して一方の側のみを通過する。
【０００９】本発明の一態様においては、前記結像光学
系は絞りの前記原稿側に配置された前群のレンズと前記
絞りの前記１次元撮像素子側に配置された後群のレンズ
とを含んで構成されており、前記後群のレンズは前記光
軸を通る副走査方向断面内で前記光軸に関して前記１次
元撮像素子と同一の側にのみ位置しており、前記前群の
レンズは前記光軸を通る副走査方向断面内で前記光軸に
関して前記１次元撮像素子と反対の側にのみ位置してい
る。
系は絞りの前記原稿側に配置された前群のレンズと前記
絞りの前記１次元撮像素子側に配置された後群のレンズ
とを含んで構成されており、前記後群のレンズは前記光
軸を通る副走査方向断面内で前記光軸に関して前記１次
元撮像素子と同一の側にのみ位置しており、前記前群の
レンズは前記光軸を通る副走査方向断面内で前記光軸に
関して前記１次元撮像素子と反対の側にのみ位置してい
る。
【００１０】本発明の一態様においては、前記結像光学
系は絞りの前記原稿側に配置された前群のレンズと前記
絞りの前記１次元撮像素子側に配置された後群のレンズ
とを含んで構成されており、前記光軸の方向に関し前記
絞りの近傍には前記前群のレンズと前記後群のレンズと
の間において前記光軸を含む平面内に位置する反射ミラ
ーが配置されており、前記前群のレンズから前記反射ミ
ラーへと到来した前記光線が前記後群のレンズへと導か
れるようにされている。
系は絞りの前記原稿側に配置された前群のレンズと前記
絞りの前記１次元撮像素子側に配置された後群のレンズ
とを含んで構成されており、前記光軸の方向に関し前記
絞りの近傍には前記前群のレンズと前記後群のレンズと
の間において前記光軸を含む平面内に位置する反射ミラ
ーが配置されており、前記前群のレンズから前記反射ミ
ラーへと到来した前記光線が前記後群のレンズへと導か
れるようにされている。
【００１１】本発明の一態様においては、前記結像光学
系を構成するレンズは、円形状の回転対称レンズを前記
光軸を含む平面内で切断して得られる半円形状のレンズ
である。本発明の一態様においては、前記結像光学系は
前記原稿の画像情報を縮小して前記１次元撮像素子上に
結像させる縮小光学系である。本発明の一態様において
は、前記原稿は、前記画像情報からの反射光が検出され
る反射原稿又は前記画像情報を透過した透過光が検出さ
れる透過原稿である。
系を構成するレンズは、円形状の回転対称レンズを前記
光軸を含む平面内で切断して得られる半円形状のレンズ
である。本発明の一態様においては、前記結像光学系は
前記原稿の画像情報を縮小して前記１次元撮像素子上に
結像させる縮小光学系である。本発明の一態様において
は、前記原稿は、前記画像情報からの反射光が検出され
る反射原稿又は前記画像情報を透過した透過光が検出さ
れる透過原稿である。
【００１２】本発明の一態様においては、前記１次元固
体撮像素子の受光面は、前記結像光学系から前記１次元
固体撮像素子へと向かう前記光線からなる光束の主光線
の方向に対して略垂直である。
体撮像素子の受光面は、前記結像光学系から前記１次元
固体撮像素子へと向かう前記光線からなる光束の主光線
の方向に対して略垂直である。
【００１３】すなわち、本発明は、画像読み取り光学系
に於いて、結像光学系の光軸に対して副走査方向に適宜
の角度をなす方向にて（画角を持って）画像を読み取る
様に１次元撮像素子を配置した事を特徴としている。さ
らに本発明では、結像光学系を通過する光線は、各レン
ズに於いて副走査方向断面内で光軸を挟む両側のうちの
どちらか一方の側だけを通過する様に１次元撮像素子を
配置した事を特徴としている。また、結像光学系の各レ
ンズは光軸を含む平面内で切断された形状を有する半円
形状のレンズである事を特徴とする。
に於いて、結像光学系の光軸に対して副走査方向に適宜
の角度をなす方向にて（画角を持って）画像を読み取る
様に１次元撮像素子を配置した事を特徴としている。さ
らに本発明では、結像光学系を通過する光線は、各レン
ズに於いて副走査方向断面内で光軸を挟む両側のうちの
どちらか一方の側だけを通過する様に１次元撮像素子を
配置した事を特徴としている。また、結像光学系の各レ
ンズは光軸を含む平面内で切断された形状を有する半円
形状のレンズである事を特徴とする。
【００１４】上記構成に於いて、結像光学系の光軸に対
して、副走査方向に適宜の角度をなす方向にて即ち画角
を持って画像を読み取る様にする事により、各レンズを
光軸に対して副走査方向断面内の一方の側だけを使用す
る事が可能となり、光軸を含んだ平面内で切断した形状
の半円状レンズの使用が可能となる。半円状レンズは、
ガラスなどを加工して通常の円形状のレンズを作製した
後に、光軸を含む平面内で切断して作製することが出来
るため、通常の円形状のレンズに対して、切断費用を除
くと、半分のコストで作製する事が可能である。
して、副走査方向に適宜の角度をなす方向にて即ち画角
を持って画像を読み取る様にする事により、各レンズを
光軸に対して副走査方向断面内の一方の側だけを使用す
る事が可能となり、光軸を含んだ平面内で切断した形状
の半円状レンズの使用が可能となる。半円状レンズは、
ガラスなどを加工して通常の円形状のレンズを作製した
後に、光軸を含む平面内で切断して作製することが出来
るため、通常の円形状のレンズに対して、切断費用を除
くと、半分のコストで作製する事が可能である。
【００１５】また、本発明によれば、以上のような画像
読み取り光学系を用いてなることを特徴とする画像読み
取り装置、が提供される。
読み取り光学系を用いてなることを特徴とする画像読み
取り装置、が提供される。
【００１６】この画像読み取り装置に関する本発明の一
態様においては、複数のミラーを移動させるミラースキ
ャンにより副走査が行われ、前記複数のミラーから前記
結像光学系へと入射する前記光線からなる光束の主光線
の方向は前記ミラースキャンの際の前記複数のミラーの
移動方向と略平行である。
態様においては、複数のミラーを移動させるミラースキ
ャンにより副走査が行われ、前記複数のミラーから前記
結像光学系へと入射する前記光線からなる光束の主光線
の方向は前記ミラースキャンの際の前記複数のミラーの
移動方向と略平行である。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、本発
明の画像読み取り光学系の具体的な実施の形態を説明す
る。
明の画像読み取り光学系の具体的な実施の形態を説明す
る。
【００１８】（第１の実施形態）図１は、本発明の画像
読み取り光学系の第１の実施形態における副走査方向を
含む面内の断面図を示している。図に於いて、１は結像
レンズ系（結像光学系）であり、２はその光軸であり、
３は開口絞りであり、４は結像レンズ系１の前群であ
り、５は結像レンズ系１の後群を示している。又、Ｏは
物体面（原稿が配置される面）、Ｉは像面を表わしてい
る。
読み取り光学系の第１の実施形態における副走査方向を
含む面内の断面図を示している。図に於いて、１は結像
レンズ系（結像光学系）であり、２はその光軸であり、
３は開口絞りであり、４は結像レンズ系１の前群であ
り、５は結像レンズ系１の後群を示している。又、Ｏは
物体面（原稿が配置される面）、Ｉは像面を表わしてい
る。
【００１９】上記従来の通常の画像読み取り光学系に於
いては、副走査断面内での結像関係は、物体面Ｏ上の点
Ｏ0 が像面Ｉ上でＩ0 に結像する様な関係となってお
り、主光線は光軸２上にあり、副走査方向には画角を持
たない。これに対して、本発明実施形態では、副走査断
面内での結像関係を物体面Ｏ上の点Ｏ1 が像面Ｉ上でＩ
1 に結像する様な関係となっており、像面Ｉ上において
副走査面内で像高Ｌを持ち、主光線は光軸２に対して角
度θをなし、即ち副走査方向に画角を持つ様に、主走査
方向に配列された複数のセンサー要素（受光要素）を持
つ１次元固体撮像素子１０を配置している。角度θは、
たとえば１０°〜３０°程度である。この様な配置を用
いる事により、開口絞り３を挟んで、結像レンズ系１の
前群４では各レンズを通過する光束は副走査断面内です
べて光軸２の一方の側である上方を通過し、結像レンズ
の後群５では各レンズを通過する光束は副走査断面内で
すべて光軸２の他方の側である下方を通過する事にな
る。
いては、副走査断面内での結像関係は、物体面Ｏ上の点
Ｏ0 が像面Ｉ上でＩ0 に結像する様な関係となってお
り、主光線は光軸２上にあり、副走査方向には画角を持
たない。これに対して、本発明実施形態では、副走査断
面内での結像関係を物体面Ｏ上の点Ｏ1 が像面Ｉ上でＩ
1 に結像する様な関係となっており、像面Ｉ上において
副走査面内で像高Ｌを持ち、主光線は光軸２に対して角
度θをなし、即ち副走査方向に画角を持つ様に、主走査
方向に配列された複数のセンサー要素（受光要素）を持
つ１次元固体撮像素子１０を配置している。角度θは、
たとえば１０°〜３０°程度である。この様な配置を用
いる事により、開口絞り３を挟んで、結像レンズ系１の
前群４では各レンズを通過する光束は副走査断面内です
べて光軸２の一方の側である上方を通過し、結像レンズ
の後群５では各レンズを通過する光束は副走査断面内で
すべて光軸２の他方の側である下方を通過する事にな
る。
【００２０】この様に、１次元固体撮像素子１０を結像
レンズ系１に対して副走査方向に画角を持つように配置
すれば、図１に示されているように、結像レンズ系１を
構成する各レンズを副走査断面内で光軸２の一方の側
（図１では上方側又は下方側）だけに存在させて結像を
行なう事が可能である。
レンズ系１に対して副走査方向に画角を持つように配置
すれば、図１に示されているように、結像レンズ系１を
構成する各レンズを副走査断面内で光軸２の一方の側
（図１では上方側又は下方側）だけに存在させて結像を
行なう事が可能である。
【００２１】図２は、本実施形態でのイメージサークル
の説明図である。図中、２は上記結像レンズ系１の光軸
である。Ｓ１は上記図４〜７に関し説明したような従来
の画像読み取り光学系での１次元固体撮像素子の配置位
置を参考のために示すものであり副走査方向には画角を
持っていない。この従来例の場合、主走査方向の像高は
Ｒであり、光軸２を中心とする半径Ｒの円Ｃ０がイメー
ジサークルである。これに対して、本発明実施形態で
は、副走査方向にＬ（図１に示されている距離Ｌに対応
する）だけ画角を持たせて、Ｓ２の位置に１次元固体撮
像素子を配置している。この様な配置の場合、必要とな
るイメージサークルは、光軸２を中心とする半径Ｑの円
Ｃ１の範囲に相当する。Ｑ＝√（Ｒ2 ＋Ｌ2 ）の関係と
なり、本発明実施形態のイメージサークルＣ１は従来の
イメージサークルＣ０よりも大きくなるが、イメージサ
ークルＣ１内で使用される範囲は光軸２を中心とする半
径Ｌの円Ｃ２と上記Ｃ１との間のドーナツ状の領域（Ｑ
−Ｌ）であり、使用する画角範囲としては従来の場合に
比べて狭い領域となり、性能上問題となる事は無い。
の説明図である。図中、２は上記結像レンズ系１の光軸
である。Ｓ１は上記図４〜７に関し説明したような従来
の画像読み取り光学系での１次元固体撮像素子の配置位
置を参考のために示すものであり副走査方向には画角を
持っていない。この従来例の場合、主走査方向の像高は
Ｒであり、光軸２を中心とする半径Ｒの円Ｃ０がイメー
ジサークルである。これに対して、本発明実施形態で
は、副走査方向にＬ（図１に示されている距離Ｌに対応
する）だけ画角を持たせて、Ｓ２の位置に１次元固体撮
像素子を配置している。この様な配置の場合、必要とな
るイメージサークルは、光軸２を中心とする半径Ｑの円
Ｃ１の範囲に相当する。Ｑ＝√（Ｒ2 ＋Ｌ2 ）の関係と
なり、本発明実施形態のイメージサークルＣ１は従来の
イメージサークルＣ０よりも大きくなるが、イメージサ
ークルＣ１内で使用される範囲は光軸２を中心とする半
径Ｌの円Ｃ２と上記Ｃ１との間のドーナツ状の領域（Ｑ
−Ｌ）であり、使用する画角範囲としては従来の場合に
比べて狭い領域となり、性能上問題となる事は無い。
【００２２】以上のように、本実施形態においては、結
像レンズ系１を構成する各レンズとして、一般の回転対
称レンズを光軸を通る平面で２等分したもののうちの何
れか一方である半円形状レンズを使用することができ、
従来ガウスタイプなどの１つの結像レンズ系を構成する
のに用いていた各レンズを２等分して本実施形態の結像
レンズ系２つを構成することのできるレンズを得ること
ができ、低コスト化が達成される。また、この光学系を
収容する鏡筒の大きさも従来のものより十分に小さくす
ることができ、小型化が達成される。
像レンズ系１を構成する各レンズとして、一般の回転対
称レンズを光軸を通る平面で２等分したもののうちの何
れか一方である半円形状レンズを使用することができ、
従来ガウスタイプなどの１つの結像レンズ系を構成する
のに用いていた各レンズを２等分して本実施形態の結像
レンズ系２つを構成することのできるレンズを得ること
ができ、低コスト化が達成される。また、この光学系を
収容する鏡筒の大きさも従来のものより十分に小さくす
ることができ、小型化が達成される。
【００２３】尚、図１において、βは結像レンズ系１の
縮小倍率を示し、この縮小倍率βはたとえば−０．５〜
−０．０５である。また、本実施形態において、原稿
は、結像レンズ系１側に配置された照明手段（図４参
照）により照明された画像情報からの反射光が検出され
る反射原稿であってもよいし、又は結像レンズ系１側と
反対の側に配置されたの照明手段により画像情報を照明
する際の透過光が検出される透過原稿であってもよい。
縮小倍率を示し、この縮小倍率βはたとえば−０．５〜
−０．０５である。また、本実施形態において、原稿
は、結像レンズ系１側に配置された照明手段（図４参
照）により照明された画像情報からの反射光が検出され
る反射原稿であってもよいし、又は結像レンズ系１側と
反対の側に配置されたの照明手段により画像情報を照明
する際の透過光が検出される透過原稿であってもよい。
【００２４】（１）また、１次元固体撮像素子１０の受
光面は、結像レンズ系１からの入射光線からなる光束の
主光線の方向に対して略垂直となるように（即ち、図１
における面Ｉ’内に位置するように）することが望まし
い。
光面は、結像レンズ系１からの入射光線からなる光束の
主光線の方向に対して略垂直となるように（即ち、図１
における面Ｉ’内に位置するように）することが望まし
い。
【００２５】（２）更に、点Ｏ1 における原稿の副走査
移動の方向は、物体面Ｏと平行（即ち光軸２と垂直）に
してもよいが、点Ｏ1 から結像レンズ系１へと向かう光
線からなる光束の主光線の方向に対して略垂直となるよ
うに（即ち、図１における面Ｏ’内に位置するように）
することが望ましい。
移動の方向は、物体面Ｏと平行（即ち光軸２と垂直）に
してもよいが、点Ｏ1 から結像レンズ系１へと向かう光
線からなる光束の主光線の方向に対して略垂直となるよ
うに（即ち、図１における面Ｏ’内に位置するように）
することが望ましい。
【００２６】（３）さらに、本実施形態の画像読み取り
光学系を用いて、図６に示されているような複数のミラ
ー１０６，１０７，１０８を一方向Ｃに移動させるミラ
ースキャンにより副走査を行う画像読み取り装置を構成
することができる。その場合、スキャン用の複数のミラ
ーから結像光学系へと入射する光線からなる光束の主光
線の方向がミラースキャンの際の複数のミラーの移動方
向Ｃと略平行になるようにすることが望ましい。この場
合、原稿は図１の面Ｏ’内に配置される。
光学系を用いて、図６に示されているような複数のミラ
ー１０６，１０７，１０８を一方向Ｃに移動させるミラ
ースキャンにより副走査を行う画像読み取り装置を構成
することができる。その場合、スキャン用の複数のミラ
ーから結像光学系へと入射する光線からなる光束の主光
線の方向がミラースキャンの際の複数のミラーの移動方
向Ｃと略平行になるようにすることが望ましい。この場
合、原稿は図１の面Ｏ’内に配置される。
【００２７】上記（１）及び（２）により、主光線の角
度が固体撮像素子または原稿に対して略垂直になるの
で、結像性能の向上と光量ロスの低減とが可能となる。
また、上記（３）により、原稿に浮きなどが発生した場
合にも、原稿の画像が固体撮像素子上で横ずれするのを
抑えることが可能となる。
度が固体撮像素子または原稿に対して略垂直になるの
で、結像性能の向上と光量ロスの低減とが可能となる。
また、上記（３）により、原稿に浮きなどが発生した場
合にも、原稿の画像が固体撮像素子上で横ずれするのを
抑えることが可能となる。
【００２８】（第２の実施形態）図３は、本発明の画像
読み取り光学系の第２の実施形態における副走査方向を
含む面内の断面図を示している。図３において、図１に
おけると同様の機能を有する部材または部分には同一の
符号が付されている。
読み取り光学系の第２の実施形態における副走査方向を
含む面内の断面図を示している。図３において、図１に
おけると同様の機能を有する部材または部分には同一の
符号が付されている。
【００２９】本実施形態では、図３に示す様に、光軸２
の方向に関して開口絞り３の近傍において光軸２を含む
平面内にミラー８を配置しており、結像レンズ系１の前
群４を介して到来する光束をミラー８により反射させて
結像レンズ系１の後群５へと導くようになっている。本
実施形態は上記第１の実施形態と光学的に等価である。
の方向に関して開口絞り３の近傍において光軸２を含む
平面内にミラー８を配置しており、結像レンズ系１の前
群４を介して到来する光束をミラー８により反射させて
結像レンズ系１の後群５へと導くようになっている。本
実施形態は上記第１の実施形態と光学的に等価である。
【００３０】本実施形態では、副走査断面内で前群４及
び後群５の双方を光軸２の一方の側のみに配置している
ので、上記第１の実施形態と同様な効果に加えて、結像
レンズ系１を収容する鏡筒として光軸２に沿った方向に
延在し形状が簡単化された製作容易なものを用いること
が可能となり、更に大きさを一層小さくすることがで
き、一層の小型化が達成される。
び後群５の双方を光軸２の一方の側のみに配置している
ので、上記第１の実施形態と同様な効果に加えて、結像
レンズ系１を収容する鏡筒として光軸２に沿った方向に
延在し形状が簡単化された製作容易なものを用いること
が可能となり、更に大きさを一層小さくすることがで
き、一層の小型化が達成される。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
画像読み取り光学系を構成する各レンズの使用面積を小
さくすることができ、もって画像読み取り光学系の小型
化と低コスト化とを実現する事ができる。
画像読み取り光学系を構成する各レンズの使用面積を小
さくすることができ、もって画像読み取り光学系の小型
化と低コスト化とを実現する事ができる。
【００３２】特に、本発明においては、結像光学系の光
軸に対して副走査方向に画角を持って画像を読み取る様
に１次元撮像素子を配置し、結像光学系のレンズを通過
する各光線が各レンズに於いて副走査断面内で光軸の一
方の側のみを通過する様にした事により、半円形状のレ
ンズを使用する事が可能となり、レンズのコストダウン
を達成する事が可能となる。
軸に対して副走査方向に画角を持って画像を読み取る様
に１次元撮像素子を配置し、結像光学系のレンズを通過
する各光線が各レンズに於いて副走査断面内で光軸の一
方の側のみを通過する様にした事により、半円形状のレ
ンズを使用する事が可能となり、レンズのコストダウン
を達成する事が可能となる。
【図１】本発明の画像読み取り光学系の第１の実施形態
における副走査方向を含む面内の断面図。
における副走査方向を含む面内の断面図。
【図２】イメージサークルの説明図。
【図３】本発明の画像読み取り光学系の第２の実施形態
における副走査方向を含む面内の断面図。
における副走査方向を含む面内の断面図。
【図４】画像読み取り装置の説明図。
【図５】ガウスタイプの結像レンズ系を示す図。
【図６】画像読み取り装置の説明図。
【図７】従来の画像読み取り光学系のイメージサークル
の説明図。
の説明図。
１ 結像レンズ系 ２ 結像レンズ系の光軸 ３ 開口絞り ４ 結像レンズ系の前群 ５ 結像レンズ系の後群 ８ ミラー Ｏ 物体面 Ｉ 像面 １０１ 原稿 １０２ 棒状光源 １０３ 反射笠 １０４ 結像光学系 １０５ １次元固体撮像素子 １０６，１０７，１０８ ミラー １０９ 原稿台ガラス Ｃ ミラースキャン方向
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｎ 1/028 Ｇ０６Ｆ 15/64 ３２０Ｈ Ｆターム(参考） 2H087 KA08 KA18 NA00 PA04 PB06 QA02 QA07 QA12 QA21 QA26 QA32 QA41 QA46 RA00 2H108 AA01 AA14 CB01 HA03 5B047 BB02 BC02 BC05 BC09 CA17 5C051 AA01 BA03 DA03 DB22 DB24 DC02 DC07 5C072 AA01 BA01 DA03 DA04 DA18 DA21 DA23 EA05 FA05
Claims (10)
- 【請求項１】 原稿の画像情報を結像光学系を介して１
次元撮像素子上に結像させ、該１次元撮像素子を構成す
る複数の受光要素の並び方向に主走査を行い、該主走査
の方向と直交する方向に副走査を行うことで、前記１次
元撮像素子により前記画像情報を読み取る画像読み取り
光学系に於いて、 前記１次元撮像素子は前記副走査の方向に前記結像光学
系の光軸から隔てられた位置に配置されていることを特
徴とする画像読み取り光学系。 - 【請求項２】 前記結像光学系は複数のレンズを含んで
構成されており、前記画像情報から前記１次元撮像素子
へと向かう光線は、前記複数のレンズのそれぞれにおい
て前記光軸を通る副走査方向断面内で前記光軸に関して
一方の側のみを通過することを特徴とする、請求項１に
記載の画像読み取り光学系。 - 【請求項３】 前記結像光学系は絞りの前記原稿側に配
置された前群のレンズと前記絞りの前記１次元撮像素子
側に配置された後群のレンズとを含んで構成されてお
り、前記後群のレンズは前記光軸を通る副走査方向断面
内で前記光軸に関して前記１次元撮像素子と同一の側に
のみ位置しており、前記前群のレンズは前記光軸を通る
副走査方向断面内で前記光軸に関して前記１次元撮像素
子と反対の側にのみ位置していることを特徴とする、請
求項２に記載の画像読み取り光学系。 - 【請求項４】 前記結像光学系は絞りの前記原稿側に配
置された前群のレンズと前記絞りの前記１次元撮像素子
側に配置された後群のレンズとを含んで構成されてお
り、前記光軸の方向に関し前記絞りの近傍には前記前群
のレンズと前記後群のレンズとの間において前記光軸を
含む平面内に位置する反射ミラーが配置されており、前
記前群のレンズから前記反射ミラーへと到来した前記光
線が前記後群のレンズへと導かれるようにされているこ
とを特徴とする、請求項２に記載の画像読み取り光学
系。 - 【請求項５】 前記結像光学系を構成するレンズは、円
形状の回転対称レンズを前記光軸を含む平面内で切断し
て得られる半円形状のレンズであることを特徴とする、
請求項２〜４のいずれかに記載の画像読み取り光学系。 - 【請求項６】 前記結像光学系は前記原稿の画像情報を
縮小して前記１次元撮像素子上に結像させる縮小光学系
であることを特徴とする、請求項２〜５のいずれかに記
載の画像読み取り光学系。 - 【請求項７】 前記原稿は、前記画像情報からの反射光
が検出される反射原稿又は前記画像情報を透過した透過
光が検出される透過原稿であることを特徴とする、請求
項２〜６のいずれかに記載の画像読み取り光学系。 - 【請求項８】 前記１次元固体撮像素子の受光面は、前
記結像光学系から前記１次元固体撮像素子へと向かう前
記光線からなる光束の主光線の方向に対して略垂直であ
ることを特徴とする、請求項２〜７のいずれかに記載の
画像読み取り光学系。 - 【請求項９】 請求項１〜８のいずれかの画像読み取り
光学系を用いてなることを特徴とする画像読み取り装
置。 - 【請求項１０】 複数のミラーを移動させるミラースキ
ャンにより副走査が行われ、前記複数のミラーから前記
結像光学系へと入射する前記光線からなる光束の主光線
の方向は前記ミラースキャンの際の前記複数のミラーの
移動方向と略平行であることを特徴とする、請求項９に
記載の画像読み取り装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35763499A JP2001177704A (ja) | 1999-12-16 | 1999-12-16 | 画像読み取り光学系 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35763499A JP2001177704A (ja) | 1999-12-16 | 1999-12-16 | 画像読み取り光学系 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001177704A true JP2001177704A (ja) | 2001-06-29 |
Family
ID=18455128
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35763499A Pending JP2001177704A (ja) | 1999-12-16 | 1999-12-16 | 画像読み取り光学系 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001177704A (ja) |
-
1999
- 1999-12-16 JP JP35763499A patent/JP2001177704A/ja active Pending
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