JP3258085B2 - ライン結像素子 - Google Patents
ライン結像素子Info
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- JP3258085B2 JP3258085B2 JP26911792A JP26911792A JP3258085B2 JP 3258085 B2 JP3258085 B2 JP 3258085B2 JP 26911792 A JP26911792 A JP 26911792A JP 26911792 A JP26911792 A JP 26911792A JP 3258085 B2 JP3258085 B2 JP 3258085B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ファクシミリやデジタ
ル複写器、ＬＥＤプリンタ、液晶プリンタ等の画像伝送
体として用い得る結像素子に関する。
ル複写器、ＬＥＤプリンタ、液晶プリンタ等の画像伝送
体として用い得る結像素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】ファクシミリやデジタル複写に用いられ
るイメージセンサは、ライン結像素子にて読取れる幅の
原稿情報を、原稿の情報と等倍像で読取り感光ドラム上
やＣＣＤセンサ上に結像させるものである。
るイメージセンサは、ライン結像素子にて読取れる幅の
原稿情報を、原稿の情報と等倍像で読取り感光ドラム上
やＣＣＤセンサ上に結像させるものである。
【０００３】またＬＥＤプリンタ、液晶プリンタに用い
られるライン結像素子では、ＬＥＤライン光源または液
晶アレイより発せられる光情報を感光ドラム上に結像さ
せる作用を負わされている。
られるライン結像素子では、ＬＥＤライン光源または液
晶アレイより発せられる光情報を感光ドラム上に結像さ
せる作用を負わされている。
【０００４】これらの種々の機器に使用されるライン結
像素子としては従来より次のごときものが使われてき
た。 透明円柱状物の中心から外周面に向かって屈折率が二
次曲線的に変化する屈折率分布型棒状レンズを多数本平
行に配列した屈折率分布型棒状レンズアレイ。
像素子としては従来より次のごときものが使われてき
た。 透明円柱状物の中心から外周面に向かって屈折率が二
次曲線的に変化する屈折率分布型棒状レンズを多数本平
行に配列した屈折率分布型棒状レンズアレイ。
【０００５】特公昭４９−８８９３号公報、特開昭５
７−１０４９２３号公報、特開昭５２−６６４１４号公
報等には、球面レンズを１枚の板内に直線状に配列した
球面レンズアレイを３枚以上重ねて結像される球面レン
ズアレイに関する発明が示されている。
７−１０４９２３号公報、特開昭５２−６６４１４号公
報等には、球面レンズを１枚の板内に直線状に配列した
球面レンズアレイを３枚以上重ねて結像される球面レン
ズアレイに関する発明が示されている。
【０００６】特開昭５６−１１７２０１号公報、特開
昭５６−１２６８０１号公報、特開昭５６−１４０３０
１号公報、特開昭５６−１４９００２号公報、特開昭６
０−２５４０１８号公報、特開昭６０−２５４０１９号
公報、特開昭６０−２５４０２０号公報、特開昭６１−
２１０３１９号公報、特開昭６１−２３３７１４号公
報、特開昭６２−９１９０２号公報および特開昭６２−
２０１４１７号公報等には、ダブプリズムとレンズ体と
を組合せた原稿像の正立等倍像をセンサまたは感光ドラ
ム上に結像させるライン結像素子アレイが示されてい
る。
昭５６−１２６８０１号公報、特開昭５６−１４０３０
１号公報、特開昭５６−１４９００２号公報、特開昭６
０−２５４０１８号公報、特開昭６０−２５４０１９号
公報、特開昭６０−２５４０２０号公報、特開昭６１−
２１０３１９号公報、特開昭６１−２３３７１４号公
報、特開昭６２−９１９０２号公報および特開昭６２−
２０１４１７号公報等には、ダブプリズムとレンズ体と
を組合せた原稿像の正立等倍像をセンサまたは感光ドラ
ム上に結像させるライン結像素子アレイが示されてい
る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】これらの結像素子を用
いた密着イメージセンサの画像読取りを担うイメージセ
ンサ部は、大面積半導体膜を用いた単一のラインイメー
ジセンサを用いる場合と、ＣＣＤセンサやフォトダイオ
ードのごとき微小なセンサをライン状に並べたラインセ
ンサが用いられている。
いた密着イメージセンサの画像読取りを担うイメージセ
ンサ部は、大面積半導体膜を用いた単一のラインイメー
ジセンサを用いる場合と、ＣＣＤセンサやフォトダイオ
ードのごとき微小なセンサをライン状に並べたラインセ
ンサが用いられている。
【０００８】結像素子を組込んだ密着イメージセンサに
おいて、原稿の読取り幅が長い場合、半導体膜を使った
イメージセンサはその大きさに制限があるため、原稿の
読取り幅の長いイメージセンサとして使用する際には、
複数個のイメージセンサを密接配設することが必要にな
るが、隣合うイメージセンサ間隙での感度が問題となる
ため、イメージセンサを千鳥配列状に配列したものを使
うことが必要となる。
おいて、原稿の読取り幅が長い場合、半導体膜を使った
イメージセンサはその大きさに制限があるため、原稿の
読取り幅の長いイメージセンサとして使用する際には、
複数個のイメージセンサを密接配設することが必要にな
るが、隣合うイメージセンサ間隙での感度が問題となる
ため、イメージセンサを千鳥配列状に配列したものを使
うことが必要となる。
【０００９】イメージセンサは原稿画像の読取りライン
にずれを生ずるという難点がある。このずれは電子回路
を組込むことによって補正はできるが、一つ一つのセン
サに異なった回路を組込むことはできない。また、受光
素子としてＣＣＤセンサやフォトダイオードを用いる場
合も、微小面積のセンサを原稿読取り長まで長く、千鳥
配列しなければならず、読取りラインのずれを生ずるこ
ととなり、このずれは電子回路的に補正することが必要
となり、一つ一つの素子に異なった回路を組込むことは
不可能である。
にずれを生ずるという難点がある。このずれは電子回路
を組込むことによって補正はできるが、一つ一つのセン
サに異なった回路を組込むことはできない。また、受光
素子としてＣＣＤセンサやフォトダイオードを用いる場
合も、微小面積のセンサを原稿読取り長まで長く、千鳥
配列しなければならず、読取りラインのずれを生ずるこ
ととなり、このずれは電子回路的に補正することが必要
となり、一つ一つの素子に異なった回路を組込むことは
不可能である。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上述したごとく、従来開
発されてきたライン結像素子は、読取り画像対結像比が
１対１の系であるために生ずる難点であり、このような
難点は、読取り原稿対結像比が１対多または多対１なる
ライン結像素子を開発すれば、イメージセンサで読取っ
た画像のずれを補正する電子回路を用いなくても正しい
読取り画像となることを見出だし、このような目的に使
用しうるライン結像素子を開発することを目的として検
討した結果、本発明を完成した。
発されてきたライン結像素子は、読取り画像対結像比が
１対１の系であるために生ずる難点であり、このような
難点は、読取り原稿対結像比が１対多または多対１なる
ライン結像素子を開発すれば、イメージセンサで読取っ
た画像のずれを補正する電子回路を用いなくても正しい
読取り画像となることを見出だし、このような目的に使
用しうるライン結像素子を開発することを目的として検
討した結果、本発明を完成した。
【００１１】本発明の要旨とするところは、二つのダブ
プリズムをその反射面が外側となるように対称に配設し
たダブプリズム組立体の一方の光入出射端面に１つの凸
レンズを配設するとともに、他の光入出射端面には、ダ
ブプリズムの長さ方向の軸を結ぶ直線と平行に、前記凸
レンズの焦点距離とほぼ等しい焦点距離の凸レンズを２
列以上並列して配設したことを特徴とするライン結像素
子にある。
プリズムをその反射面が外側となるように対称に配設し
たダブプリズム組立体の一方の光入出射端面に１つの凸
レンズを配設するとともに、他の光入出射端面には、ダ
ブプリズムの長さ方向の軸を結ぶ直線と平行に、前記凸
レンズの焦点距離とほぼ等しい焦点距離の凸レンズを２
列以上並列して配設したことを特徴とするライン結像素
子にある。
【００１２】以下図面により本発明のライン結像素子の
構造および作用について説明する。
構造および作用について説明する。
【００１３】図１は本発明のライン結像素子を構成する
素子ユニットの一例を示す斜視図である。同図中３、４
は二つのダブプリズムであり、この二つのダブプリズム
は反射面８を外側とし、対称構造となるように組合せた
ダブプリズム組立体を構成し、光反射面の離面には遮光
部４を設けてある。ダブプリズム組立体の一方の光入出
射端面には１個の凸レンズ、好ましくはシリンドリカル
凸レンズを配設し、他方の光入出射端面には、二つのダ
ブプリズムの長さ方向の軸を結ぶ直線と平行なライン
に、前記凸レンズと同じ焦点距離の凸レンズ、好ましく
はシリンドリカル凸レンズ２を２列以上配設してある。
同図中６は読取り画像であり、７は結像である。
素子ユニットの一例を示す斜視図である。同図中３、４
は二つのダブプリズムであり、この二つのダブプリズム
は反射面８を外側とし、対称構造となるように組合せた
ダブプリズム組立体を構成し、光反射面の離面には遮光
部４を設けてある。ダブプリズム組立体の一方の光入出
射端面には１個の凸レンズ、好ましくはシリンドリカル
凸レンズを配設し、他方の光入出射端面には、二つのダ
ブプリズムの長さ方向の軸を結ぶ直線と平行なライン
に、前記凸レンズと同じ焦点距離の凸レンズ、好ましく
はシリンドリカル凸レンズ２を２列以上配設してある。
同図中６は読取り画像であり、７は結像である。
【００１４】図２は上記結像素子ユニットによる画像の
結像作用を説明する図であり、同図(a) は図１に示した
結像素子ユニットのｙｚ面の結像を、同図(b) はｘｚ面
の結像状態を示す平面図である。読取り画像部６および
結像部はそれぞれ凸レンズの焦点距離の位置に等しくな
るようにしておくのがよい。
結像作用を説明する図であり、同図(a) は図１に示した
結像素子ユニットのｙｚ面の結像を、同図(b) はｘｚ面
の結像状態を示す平面図である。読取り画像部６および
結像部はそれぞれ凸レンズの焦点距離の位置に等しくな
るようにしておくのがよい。
【００１５】図２(a) では読取り画像６上の点０は結像
素子ユニットの一方の光入出射端面に設けた凸レンズに
よって、多数の平行光に分解され、ダブプリズム３中を
直進し、結像素子ユニットの他の光の入出射端面に設け
た凸レンズの配列列……図２(a) においては２列……に
対応する２つの点０’、０”として結像させることがで
き、このライン上にイメージセンサを２列に配設するこ
とによって読取り画像にずれを生ずることのないものを
得ることができる。
素子ユニットの一方の光入出射端面に設けた凸レンズに
よって、多数の平行光に分解され、ダブプリズム３中を
直進し、結像素子ユニットの他の光の入出射端面に設け
た凸レンズの配列列……図２(a) においては２列……に
対応する２つの点０’、０”として結像させることがで
き、このライン上にイメージセンサを２列に配設するこ
とによって読取り画像にずれを生ずることのないものを
得ることができる。
【００１６】図２(b) は本発明の結像素子ユニットのｘ
ｚ面の結像状態を示す図である。読取り画像６上の点
０、x1は当該ユニットの一方の光入出射端面に設けた凸
レンズ１によって位置−角度変換され、ダブプリズムに
て角度反転され、当該ユニットの他の光の入出射端面に
設けた凸レンズ２による角度−位置変換によって結像ラ
イン７上の０、x1の正立像として結像する。
ｚ面の結像状態を示す図である。読取り画像６上の点
０、x1は当該ユニットの一方の光入出射端面に設けた凸
レンズ１によって位置−角度変換され、ダブプリズムに
て角度反転され、当該ユニットの他の光の入出射端面に
設けた凸レンズ２による角度−位置変換によって結像ラ
イン７上の０、x1の正立像として結像する。
【００１７】結像素子の一方の光入出射端面に設けた凸
レンズを通じてダブプリズム組立体３内に入射した迷光
は、ダブプリズムの屈折効果と反射面の効果によって反
射面またはダブプリズムの接合面に到達するため、ダブ
プリズムの反射面に遮光部４を、ダブプリズムの接合面
には、黒色接着剤による光吸収部を設けておくことによ
り、これら迷光を効率よく除去することができる。
レンズを通じてダブプリズム組立体３内に入射した迷光
は、ダブプリズムの屈折効果と反射面の効果によって反
射面またはダブプリズムの接合面に到達するため、ダブ
プリズムの反射面に遮光部４を、ダブプリズムの接合面
には、黒色接着剤による光吸収部を設けておくことによ
り、これら迷光を効率よく除去することができる。
【００１８】図３に上述した結像素子ユニットを多数ラ
イン上に並べた本発明のライン結像素子となし、ライン
結像素子のシリンドリカル凸レンズを２列配列した光入
出射端面側のシリンドリカル凸レンズの焦点に半導体膜
のラインイメージセンサ12を２列に千鳥配列構造に設け
たイメージセンサの一例の斜視図を示した。かくのごと
き構造のイメージセンサとすることにより、ライン結像
素子により、読取り画像を千鳥配列したラインイメージ
センサ上に２つのライン情報として画像の歪みを生ずる
ことなく結像させることができるため、従来開発されて
きたイメージセンサの画像読取り能に比べ正確な画像読
取りを行うことができる。
イン上に並べた本発明のライン結像素子となし、ライン
結像素子のシリンドリカル凸レンズを２列配列した光入
出射端面側のシリンドリカル凸レンズの焦点に半導体膜
のラインイメージセンサ12を２列に千鳥配列構造に設け
たイメージセンサの一例の斜視図を示した。かくのごと
き構造のイメージセンサとすることにより、ライン結像
素子により、読取り画像を千鳥配列したラインイメージ
センサ上に２つのライン情報として画像の歪みを生ずる
ことなく結像させることができるため、従来開発されて
きたイメージセンサの画像読取り能に比べ正確な画像読
取りを行うことができる。
【００１９】また図４において、半導体膜ラインイメー
ジセンサを２列配列のＬＥＤアレイや液晶シャッターと
することにより、ＬＥＤアレイまたは液晶シャッターア
レイから発せられる２列状の光信号を、本発明のライン
結像素子にて合成し、一列の画像として結像することが
できるＬＥＤプリンタや液晶プリンタ素子として利用で
き、この場合には短時間に大量の情報を正確に送り得る
という利点がある。
ジセンサを２列配列のＬＥＤアレイや液晶シャッターと
することにより、ＬＥＤアレイまたは液晶シャッターア
レイから発せられる２列状の光信号を、本発明のライン
結像素子にて合成し、一列の画像として結像することが
できるＬＥＤプリンタや液晶プリンタ素子として利用で
き、この場合には短時間に大量の情報を正確に送り得る
という利点がある。
【００２０】図４は結像素子ユニットのシリンドリカル
凸レンズ列13を３列配列した結像素子ユニットの一例を
示す斜視図である。この型の結像素子ユニットをライン
状に結合したライン結像素子のシリンドリカル凸レンズ
の焦点には、イメージセンサをＲ、Ｇ、Ｂの三つに分解
したラインイメージセンサ３本よりなるラインイメージ
センサを配置することにより、カラー画像を正確に繊細
な分解能で読取れるイメージセンサとすることができ
る。
凸レンズ列13を３列配列した結像素子ユニットの一例を
示す斜視図である。この型の結像素子ユニットをライン
状に結合したライン結像素子のシリンドリカル凸レンズ
の焦点には、イメージセンサをＲ、Ｇ、Ｂの三つに分解
したラインイメージセンサ３本よりなるラインイメージ
センサを配置することにより、カラー画像を正確に繊細
な分解能で読取れるイメージセンサとすることができ
る。
【００２１】図４に示したライン結像素子に配設する
Ｒ、Ｇ、Ｂラインイメージセンサは３本のセンサとする
場合には長尺状のラインイメージセンサを用いることが
必要であり、ラインイメージセンサの作成が難しいとい
う難点があったが、図５に示すように短尺状のＲ、Ｇ、
Ｂのラインカラーイメージセンサを４列に千鳥配列した
ラインイメージセンサとすることにより、ラインイメー
ジセンサの作成は容易なものとすることができる。
Ｒ、Ｇ、Ｂラインイメージセンサは３本のセンサとする
場合には長尺状のラインイメージセンサを用いることが
必要であり、ラインイメージセンサの作成が難しいとい
う難点があったが、図５に示すように短尺状のＲ、Ｇ、
Ｂのラインカラーイメージセンサを４列に千鳥配列した
ラインイメージセンサとすることにより、ラインイメー
ジセンサの作成は容易なものとすることができる。
【００２２】以上に説明したごとく、本発明のライン結
像素子は、屈折率分布型棒状レンズや、三層構造レンズ
アレイによる画像読取り機構とは異なり、光の反射を利
用して読取り画像の像反転を行い、結像レンズの負担を
著しく軽減し得た結像素子となっており、光の屈折によ
って生ずる色収差の極めて少ないものとなっている。
像素子は、屈折率分布型棒状レンズや、三層構造レンズ
アレイによる画像読取り機構とは異なり、光の反射を利
用して読取り画像の像反転を行い、結像レンズの負担を
著しく軽減し得た結像素子となっており、光の屈折によ
って生ずる色収差の極めて少ないものとなっている。
【００２３】また、本発明のライン結像素子に結合する
ラインイメージセンサは短いラインイメージセンサを千
鳥配列としたものを有効に利用することができ、従来の
千鳥配列イメージセンサを用いた場合のごとく、イメー
ジセンサ上に結ばれた歪んだ画像を電子回路等によって
補正する必要がないという大きな利点を有している。
ラインイメージセンサは短いラインイメージセンサを千
鳥配列としたものを有効に利用することができ、従来の
千鳥配列イメージセンサを用いた場合のごとく、イメー
ジセンサ上に結ばれた歪んだ画像を電子回路等によって
補正する必要がないという大きな利点を有している。
【００２４】
【図１】本発明で用いる結像素子ユニットの一例を示す
斜視図。
斜視図。
【図２】図１の結像素子ユニットによる画像読取り機構
を説明するための平面図。
を説明するための平面図。
【図３】本発明のライン結像素子にラインイメージセン
サを結合したセンサの概略を示す斜視図。
サを結合したセンサの概略を示す斜視図。
【図４】シリンドリカル凸レンズを３本配列した本発明
で用いる結像素子ユニットの一例を示す斜視図。
で用いる結像素子ユニットの一例を示す斜視図。
【図５】図４に示した結像素子をライン状に結像素子の
ラインイメージセンサとして短尺状ラインイメージセン
サを４列千鳥配列したものの一例を示す平面図。
ラインイメージセンサとして短尺状ラインイメージセン
サを４列千鳥配列したものの一例を示す平面図。
１，２，２’…… 凸レンズ ３ ……………… ダブプリズム ４ ……………… 遮光部材 ５ ……………… 黒色塗料 ６ ……………… 読取り画像面 ７ ……………… 結像部 ８，９ ………… シリンドリカル凸レンズ 12 ……………… ラインイメージセンサ 13 ……………… シリンドリカル凸レンズ
Claims (2)
- 【請求項１】 二つのダブプリズムをその反射面が外側
になるように対称に配設したダブプリズム組立体の一方
の光入出射端面に１つの凸レンズを配設し、他方の光入
出射端面に二つのダブプリズムの長さ方向の軸を結ぶ直
線と平行に、前記凸レンズの焦点距離とほぼ同じ焦点距
離を有する凸レンズを２列以上並列して設けた結像素子
ユニットを複数個直線状に配列したことを特徴とするラ
イン結像素子。 - 【請求項２】 結像素子ユニットの光入出射端面に設け
た二つ以上の凸レンズがシリンドリカル凸レンズにて構
成され、かつ、その母線が二つのダブプリズムの長さ方
向の軸を結ぶ直線と平行となるようにシリンドリカル凸
レンズを配設したことを特徴とする請求項１記載のライ
ン結像素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26911792A JP3258085B2 (ja) | 1992-09-14 | 1992-09-14 | ライン結像素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26911792A JP3258085B2 (ja) | 1992-09-14 | 1992-09-14 | ライン結像素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0695031A JPH0695031A (ja) | 1994-04-08 |
| JP3258085B2 true JP3258085B2 (ja) | 2002-02-18 |
Family
ID=17467919
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26911792A Expired - Fee Related JP3258085B2 (ja) | 1992-09-14 | 1992-09-14 | ライン結像素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3258085B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5297107B2 (ja) * | 2008-07-07 | 2013-09-25 | 住友電気工業株式会社 | 照明装置、及び表示装置 |
| CN117664862B (zh) * | 2024-01-31 | 2024-06-18 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 极耳检测系统和极耳检测方法 |
-
1992
- 1992-09-14 JP JP26911792A patent/JP3258085B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0695031A (ja) | 1994-04-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |