JPH01183260A

JPH01183260A - 画像読取装置

Info

Publication number: JPH01183260A
Application number: JP63006999A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Kuwayama; 桑山　武司
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1988-01-18
Filing date: 1988-01-18
Publication date: 1989-07-21

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、たとえば電子写真複写機やファクシミリある
いはコンピュータの入力装置等に適用される画像読取装
置に関する。

（従来の技術）従来、この種の画像読取装置としては、たとえば第９図
および第１０図に示すようなものがある。すなわち、第
９図に示す第１例において、１００は多数の読取素子を
ライン状に配列した読取センサであり、原稿１０１の画
像光を結像光学系としての結像レンズ１０２を介して読
取センサ１００上に結像するようになっている。そして
読取センサ１００の各読取素子によって原稿画像を画素
ごとに１ラインつづ読取り、ミラー系１０３によって原
稿１０１面を走査して原稿全面の画像を読取るようにな
っていた。

一方、第１θ図に示す第２例の画像読取装置にあっては
複数の集光性レンズを列状に並べたレンズアレイ１０４
が用いられミラー系を介さずに原稿画像を読取センサ１
００上に結像して読取るようになっている。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、斯かる従来技術の場合には、第１例のよ
うに結像光学系に一般の結像レンズ１０２を用いると、
焦点距離が長いために光路長が長くなり、勢い装置構成
が大型化するという問題があった。ミラー系１０３を用
いて光路を折曲げて、スペースの節約を図ったとしても
限界があった。

一方、第２例のように結像光学系にレンズアレイ１０４
を用いれば光路長を一般レンズに比べて短くすることが
できるが、現状では２０１腸程度にするのが限界である
。また光路長の短いレンズアレイ１０４は高価であり、
装置全体のコストアップにつながってしまう。

本発明は、上記した従来技術の課題を解決するためにな
されたもので、その目的とするところは、板ガラス等の
透明体に局部的に屈折率分布をつけてレンズ機能を持た
せることにより、安価で光路長を可及的に短くし得る画
像読取装置を提供し、装置の小型化を図ることにある。

（課題を解決するための手段）上記目的を達成するために、本発明にあって′は、結像
光学系を介して原稿画像を多数の読取素子を並べた読取
センサ上に結像し、上記読取素子によって原稿画像を画
素毎に読取る画像読取装置において、上記結像光学系を
、板状透明体の微小範囲に局部的に屈折率分布をブイク
ロレンズ部を上記読取素子に対応して配置したマイクロ
レンズアレイによって構成して成ることを特徴とする。

（作　　　用）而して原稿画像は、マイクロレンズアレイの各マイクロ
レンズ部を介して読取センサの各読取素子上に結像され
、画素ごとに読取られる。

（実　施　例）以下に本発明を図示の実施例に基づいて説明する０本発
明の第１実施例に係る画像読取装置を示す第１図乃至第
３図において、１はＣＣＤ等の光電変換素子より成る読
取素子２を多数ライン状に並べた読取センサで、結像光
学系としてのマイクロレンズアレイ３を介して、原稿画
像を読取センサｌ上に結像して原稿画像を読取るように
なっている。すなわち原稿４は原稿搬送台５上を図中矢
印方向に搬送され、搬送台５途中に設けたスリット６を
介してスリット走査され、照明ランプ７によって照明さ
れた原稿４が一ラインごとに読取センサ１によって読取
られる。

一方、マイクロレンズアレイ３は、１枚の板ガラスやプ
ラスチック等の透明板３１によって構成され、透明板３
１にはその微小範囲に局部的に屈折率分布をつけてレン
ズ作用をさせるマイクロレンズ部３２、−・・が、上記
読取センサｌの各読取素子２．・・・に対応９せて形成
されている。そして、このマイクロレンズアレイ３は、
各マイクロレンズ部３２の光軸０が読取センサｌの各読
取素子２、−・・に一致するように配設されている。

たとえば１６ペルの画素の場合に、読取センサｌの各読
取素子２．・・・は８２．５．ごとに配列されており、
各素子２．・・・の大きさはおよそ５０＃Ｌ程度である
。この場合に、マイクロレンズアレイ３に設けられるマ
イクロレンズ部３２は８２．５μごとに一列に並べ、そ
の視野を５０終位となるようにしておく、そしてマイク
ロレンズ部３２の光軸は上記したように各読取素子２の
中心と一致するように、またマイクロレンズ部３２の焦
点距離をｆとした場合、原稿４と読取センサ１間の距離
を４ｆとし、その中間位置にマイクロレンズアレイ３を
配置する。このように配置することにより、原稿画像は
画素ごとに、各読取素子２上に等倍結像され、１６ペル
の読取りが可能となる。

そして、図示しないが読取センサｌとマイクロレンズア
レイ３は位置合せした状態で一体に結合している。

上記構成の画像読取装置にあっては、原稿搬送台５のス
リット６上を通過する原稿４が照明ランプ７によって照
明され、照明された原稿画像光が、マイクロレンズアレ
イ３の各マイクロレンズ部３２．・・・を介して、原稿
画像の一画素分の範囲が読取センサ１の各読取素子２、
−・・によって読取られる。すなわち、各読取素子２．
・・・によって原稿画像の濃淡の情報が光電変換されて
電気信号に変換される。したがって原稿４がスリット６
上を走行することによって、原稿画像が１ライン毎に読
取られ、原稿の濃淡が時系列的に電気信号に変換されて
画像情報として読取られる。

このように板ガラス等の薄肉の透明板３１を用いてマイ
クロレンズアレイ３を構成したので、光路長を短くする
ことができ、装置構成をコンパクトにすることができる
。

さらに、板状のマイクロレンズアレイ３と読取センサ１
を位置合せをした上で一体に組付けておけば、位置合せ
をする必要もなく、装置構成をより単純化することがで
きる。

第４図乃至第６図には１本発明の第２実施例が示されて
いる０本第２実施例にあっては、センサ基板１１ａ上に
、青色だけに感度を有する微少な読取素子Ｂ、緑色だけ
に感度を有する微小な読取素子Ｇおよび赤色だけに感度
を有する微小な読取素子Ｒを１列つづモノリシックに配
列した３ラインのカラー読取センサ１１を用いたもので
ある。

そして、マイクロレンズアレイ１３は、第１実施例と同
様に１つの板ガラス等の透明板１３１により構成される
もので、上記読取センサ１１の各読取素子Ｂ・・・、Ｇ
・・・、Ｒ・・・に対応して３列のマイクロレンズ部１
３２．・・・が形成されている。

そして、第４図に示すようにカラー読取七ンサｌｌ上方
に、マイクロレンズアレイ１３が配置され、マイクロレ
ンズアレイ１３に設けた各マイクロレンズ部１３２．・
・・が、カラー読取センサ１１の各読取素子Ｂ・・・、
Ｇ・・・、Ｒ・・・に対応させて配置されると共に、原
稿４と各読取素子Ｂ・・・。

Ｇ・・・、Ｒ・・・が光学的に共役位置に配置される。

而してマイクロレンズアレイ１３と読取センサ１１を位
置合せをして一体に結合し、さらに原稿４を照明する照
明装置１４をユニー／　ト化して、透明ガラス板等より
成る原稿台１５上の原稿を走査することによって原稿面
全体を読取るようになっている。もっとも第１実施例と
同様に原稿を移動させるようにしてもよいが、このよう
に読取センサ１１を移動させれば原稿台１５の移動スペ
ースが不要となり、より一層コンパクトな画像読取装置
が実現できる。

第７図および第８図には１本発明の第３実施例に係る画
像読取装置が示されている０本第３実施例にあっては、
原稿４の副走査方向にライン状に並んだ読取素子２１１
が走査方向に複数列（本実施例では９列）配列されてい
る。そしてマイクロレンズアレイ２３は、第１実施例お
よび第２実施例と同様に１枚の板ガラス等の透明板２３
１に局部的に屈折率分布を付与してレンズ作用をさせる
マイクロレンズ部２３２．・・・を、読取センサ２１の
複数列の読取素子２１１．・・・に対応させて複数列形
成されており、複数ライン分の原稿情報を同時に読取る
ようになっている。

すなわち、第２実施例と同様にマイクロレンズアレイ２
３と読取セサン２１を位置合せをして一体に結合し、さ
らに原稿４を照明する照明装置１４をユニット化して、
照明装ｇｌ１４によって原稿４を照明しながら原稿４を
走査する。原稿の読取りは、走査速度と、読取幅によっ
て決まる読取りタイミングに従って原稿４を読取るよう
になっている。すなわち、読取タイミングｔは、画素の
大きさを文、ライン数をＮ、走査速度をＶとすると、ｔ
　＝　ｌ　Ｎ／Ｖで表わされる。

このように複数列の読取素子２１１・・・を並べた読取
センサ２１を用いることにより、同時に複数ラインの原
稿画像を読取ることが可能となり、読取速度を速くする
ことができる。

（発明の効果）本発明は、以上の構成および作用から成るもので、結像
光学系として板状の透明体に局部的に屈折率分布をつけ
て複数のマイクロレンズ部を形成したマイクロレンズア
レイを用いたので、従来の一般レンズを用いる場合のよ
うにミラー系も不要で、しかも高価な短焦点レンズアレ
イを用いることなく、光路長の短い画像読取装置を実現
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本発明の第１実施例に係る画像読取
装置の概略構成を示しており、第１図は装ごの側面断面
図、第２図は装置の正面断面図、第３図はマイクロレン
ズアレイの概略部分斜視図、第４図乃至第６図は本発明
の第２実施例に係る画像読取装置の概略構成を示してお
り、第４図は正面断面図、第５図は概略斜視図、第６図
はマイクロレンズアレイの部分平面図、第７図および第
８図は本発明の第３実施例に係る画像読取装置を示して
おり、第７図は装置の概略斜視図、第８図は装置の正面
断面図、第９図および第１θ図は従来の画像読取装置の
概略構成図である。符号の説明１．１１．２１・・・読取センサ２・・・読取素子

Claims

【特許請求の範囲】

（１）結像光学系を介して原稿画像を多数の読取素子を
並べた読取センサ上に結像し、上記読取素子によって原
稿画像を画素毎に読取る画像読取装置において、上記結像光学系を、板状透明体の微小範囲に局部的に屈折率分布をつけて形成される多数のマイク
ロレンズ部を上記読取素子に対応して配置したマイクロ
レンズアレイによつて構成して成ることを特徴とする画
像読取装置。
（２）前記マイクロレンズアレイと読取センサが結合さ
れていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
画像読取装置。