JPH0195661A - Picture reader - Google Patents
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- JPH0195661A JPH0195661A JP62253389A JP25338987A JPH0195661A JP H0195661 A JPH0195661 A JP H0195661A JP 62253389 A JP62253389 A JP 62253389A JP 25338987 A JP25338987 A JP 25338987A JP H0195661 A JPH0195661 A JP H0195661A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は画像読取装置に関し、特に複数のラインセンサ
ーを利用することにより、原稿面上のカラー画像情報を
高精度に読取ることのできるカラースキャナー、カラー
ファクシミリ等に好適な画像読取装置に関するものであ
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Application Field) The present invention relates to an image reading device, and in particular to a color scanner that can read color image information on a document surface with high precision by using a plurality of line sensors. The present invention relates to an image reading device suitable for color facsimile and the like.
(従来の技術)
従来より原稿面上のカラー画像情報を光学系を介してC
CD等のラインセンサー面上に結像させて、このときの
ラインセンサーからの出力信号を利用してカラー画像情
報を読取る装置が種々と提案されている。(Prior art) Conventionally, color image information on the document surface is transmitted through an optical system.
Various devices have been proposed that form an image on the surface of a line sensor such as a CD and read color image information using the output signal from the line sensor at this time.
この場合のカラー画像情報の読取り方法としては、例え
ば原稿面上をその都度、所定の分光特性のフィルターを
介して3〜4回走査し、各色光に応じた画像情報を読取
ったり、又は複数の光源を用い3色、若しくは4色の色
光で順次光源を点灯し原稿面上を照明して、各色光にお
ける画像情報を時系列に読取ったりしている。In this case, the color image information can be read by, for example, scanning the document surface 3 to 4 times each time through a filter with predetermined spectral characteristics and reading image information corresponding to each color light, or Using a light source, the light source is sequentially turned on with three or four colored lights to illuminate the document surface, and image information in each colored light is read in chronological order.
しかしながら前者の方法では、各走査毎のフィルターの
切換え機構が複雑となり、又、後者の方法では3〜4個
の光源を選択して用いる為に、これらの各光源の調整、
制御の機構が複雑となる為、いずれの方法もあまり好ま
しい方法ではなかった。However, in the former method, the filter switching mechanism for each scan is complicated, and in the latter method, three to four light sources are selected and used, so adjustment of each of these light sources,
None of these methods were very preferable because the control mechanism was complicated.
これに対して第3図に示すように3種類の分光感度特性
を有するように設定した3つのラインセンサーを利用し
て原稿面上のカラー画像情報な読取る装置が提案されて
いる。On the other hand, as shown in FIG. 3, an apparatus has been proposed that reads color image information on the surface of a document using three line sensors set to have three types of spectral sensitivity characteristics.
同図において31は受光面であり、該受光面31面上に
は例えば赤色R,縁色G、青色Bの3原色の分光感度を
有するCOD等の3つのラインセンサー32,33.3
4が配置されている。受光面31は結像レンズ35によ
って、原稿面36に対して共役な関係となっている。各
ラインセンサー32,33.34の長手方向は原稿面3
6上の線分37,38.39の方向に各々対応し′Cい
る。In the figure, 31 is a light receiving surface, and on the light receiving surface 31, there are three line sensors 32, 33.3, such as COD, which have spectral sensitivities for the three primary colors of red R, edge color G, and blue B.
4 is placed. The light receiving surface 31 is in a conjugate relationship with the document surface 36 by the imaging lens 35. The longitudinal direction of each line sensor 32, 33, 34 is the document surface 3
6 correspond to the directions of line segments 37, 38, and 39, respectively.
従って、原稿面36上の線分37,38.39方向の画
像情報を各々ラインセンサー32゜33.34で読取っ
ている。このように3つのラインセンサーで原稿面36
上の一方向の画素列を各色光で読取るようにしている。Therefore, image information in the directions of line segments 37, 38, and 39 on the original surface 36 is read by line sensors 32, 33, and 34, respectively. In this way, three line sensors can be used to
The upper pixel row in one direction is read with each color of light.
一般に各ラインセンサー間は0.3mm〜数mm程度あ
り、普通、結像レンズ35はラインセンサー側が縮少、
原稿側で拡大となっている。従って、原稿面上での読取
り間隔は各ラインセンサー32゜33.34で数man
程拡大してくる。Generally, the distance between each line sensor is about 0.3 mm to several mm, and the imaging lens 35 is usually reduced on the line sensor side.
It is enlarged on the manuscript side. Therefore, the reading interval on the document surface is several man for each line sensor 32°33.34.
It will expand.
この為、読取ったカラー画像情報の色処理をリアルタイ
ムで行うことが難しく、又、リアルタイムで行うには、
ある程度のメモリを用意して処理しなければならない等
の問題があった。For this reason, it is difficult to perform color processing on the read color image information in real time, and in order to perform color processing in real time,
There were problems such as the need to prepare a certain amount of memory for processing.
これに対して第4図に示すようにR,G、Hの感度を有
する素子を1ライン上に複数個配列したラインセンサー
が提案されているが、各々の受光面の面積が小さくなり
、必要とする光量を十分確保し、又、各々の素子上にカ
ラーフィルターを蒸着するのが難しく、素子の小型化が
難しい等の問題があった。In response, a line sensor has been proposed in which multiple elements with R, G, and H sensitivities are arranged on one line as shown in Figure 4, but the area of each light-receiving surface is small, and the necessary It is difficult to secure a sufficient amount of light for the purpose of use, and it is difficult to deposit color filters on each element, making it difficult to miniaturize the elements.
又、第5図に示すようにR,G、Hの感度を有する3つ
のラインセンサーを配列する方法もあるが、この方法は
受光面が2次元的に配置される為に電気回路の引き回わ
り等が煩雑になる等の欠点があった。There is also a method of arranging three line sensors with R, G, and H sensitivities as shown in Figure 5, but this method requires less electrical circuit routing because the light-receiving surfaces are arranged two-dimensionally. There were drawbacks such as the complicated process.
(発明が解決しようとする問題点)
本発明は所定の分光特性を有する色フィルターの切換え
機構や、3原色の色光な得る為の複数の光源の切換え機
構等を必要とせず、又、メモリな用いずにリアルタイム
でカラー画像情報の処理が可能の簡易な構成の画像読取
装置の提供を目的とする。(Problems to be Solved by the Invention) The present invention does not require a switching mechanism for color filters having predetermined spectral characteristics or a switching mechanism for multiple light sources to obtain colored light of the three primary colors, and does not require a memory. An object of the present invention is to provide an image reading device with a simple configuration that is capable of processing color image information in real time without using the image reading device.
(問題点を解決するための手段)
原稿面上からの光束を投影系を介して互いに平行となる
ように並置した複数のラインセンサー面上に入射させて
、該原稿を少なくとも2色以上の色で読取る画像読取装
置において、該投影系は少なくとも該複数のラインセン
サーの並置方向に屈折力を有するアナモフィック光学素
子を有していることである。(Means for solving the problem) A light beam from the document surface is made incident on a plurality of line sensor surfaces parallel to each other through a projection system, and the document is colored in at least two or more colors. In the image reading device, the projection system includes an anamorphic optical element having refractive power at least in the direction in which the plurality of line sensors are arranged side by side.
(実施例)
第1図は本発明の一実施例の光学系の概略図、第2図(
A) 、 (B)は第1図の光学的共役関係を示す説明
図である。(Example) Fig. 1 is a schematic diagram of an optical system according to an embodiment of the present invention, and Fig. 2 (
A) and (B) are explanatory diagrams showing the optical conjugate relationship in FIG. 1.
図中1は原稿面でありカラー画像情報が記録されている
。3は回転非対称の光学部材としてのアナモフィック光
学素子であり、本実施例ではシリンドリカルレンズを用
いている。4は回転対称の球面光学系より成る投影レン
ズである。アナモフィック光学素子3と球面光学系4は
投影系の一要素を構成している。5は受光面であり、該
受光面5上には各々異った分光感度を有する、例えば3
原色の赤色R1緑色G、青色Bの分光感度を有するよう
に設定された3つのラインセンサー6゜7.8が配置さ
れている。In the figure, 1 is the document surface on which color image information is recorded. 3 is an anamorphic optical element as a rotationally asymmetric optical member, and in this embodiment, a cylindrical lens is used. Reference numeral 4 denotes a projection lens consisting of a rotationally symmetrical spherical optical system. The anamorphic optical element 3 and the spherical optical system 4 constitute one element of the projection system. 5 is a light-receiving surface, and on the light-receiving surface 5 there are, for example, 3 layers each having a different spectral sensitivity.
Three line sensors 6°7.8 are arranged to have spectral sensitivities for the primary colors red R1 green G and blue B.
3つのラインセンサー6.7.8はその長手方向(素子
の配列方向)が互いに略平行となるように設定されてお
り、これら3つのラインセンサー6.7.8で1つの受
光手段を構成し、原稿1面上の一方向の画素列2の画像
情報を読取っている。The three line sensors 6.7.8 are set so that their longitudinal directions (element arrangement direction) are substantially parallel to each other, and these three line sensors 6.7.8 constitute one light receiving means. , image information of pixel rows 2 in one direction on one side of the original is read.
中央のラインセンサー7の長平方向とシリンドリカルレ
ンズの屈折力を有しない方向の軸31とは略平行となる
ように設定されている。The longitudinal direction of the central line sensor 7 and the axis 31 of the cylindrical lens in a direction in which it does not have refractive power are set to be substantially parallel.
第2図(A) 、 (B)は第1図の光学系の光学的共
役関係を示す説明図である。同図(A)はラインセンサ
ーの長手方向と垂直方向の断面図、同図(B)は各ライ
ンセンサーと平行方向の断面図である。2(A) and 2(B) are explanatory views showing the optical conjugate relationship of the optical system of FIG. 1. FIG. 3A is a cross-sectional view taken in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the line sensor, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken in a direction parallel to each line sensor.
第2図(A)における平面内においてシリンドリカルレ
ンズ3は屈折力を有している。同図(A)の面内におい
てシリンドリカルレンズ3は投影レンズ4の瞳と原稿面
1とを光学的に共役関係としている。従って、ラインセ
ンサー6.7゜8が配置されている受光面5と原稿面1
は共役関係から多少外れている。The cylindrical lens 3 has refractive power within the plane shown in FIG. 2(A). The cylindrical lens 3 establishes an optically conjugate relationship between the pupil of the projection lens 4 and the document surface 1 within the plane of FIG. 2A. Therefore, the light receiving surface 5 where the line sensor 6.7°8 is arranged and the document surface 1
is somewhat deviated from the conjugate relationship.
各ラインセンサー6.7.8からの光束のうち光束中心
は投影レンズ4の中心を通りシリンドリカルレンズ3に
よって原稿面1上の所定の位置Iaに集光している。The center of the luminous flux from each line sensor 6, 7, 8 passes through the center of the projection lens 4 and is condensed at a predetermined position Ia on the document surface 1 by the cylindrical lens 3.
即ち、各ラインセンサー6.7.8の一点から射出した
光束は原稿面1上の同じ領域1aに集まる。これは逆に
考えると原稿面1上のある一点1aからの光束はシリン
ドリカルレンズ3と投影レンズ4により、受光面5上の
各ラインセンサー6.7.8面上に導光していることを
示している。That is, the light beams emitted from one point of each line sensor 6, 7, 8 are collected in the same area 1a on the document surface 1. Considering this in reverse, it means that the light beam from a certain point 1a on the document surface 1 is guided onto each line sensor 6, 7, and 8 surface on the light receiving surface 5 by the cylindrical lens 3 and the projection lens 4. It shows.
シリンドリカルレンズ3と投影レンズ4の結像作用によ
り、各ラインセンサーが検知する最良の原稿面の位置は
破線で示す位置21となる。Due to the imaging effect of the cylindrical lens 3 and the projection lens 4, the best position of the document surface detected by each line sensor is a position 21 shown by a broken line.
しかしながら一般に拡大側の原稿面1側の被写界深度は
深いので焦点深度内に原稿面1を十分設定することが出
来る。However, since the depth of field on the enlarged side of the document surface 1 is generally deep, the document surface 1 can be sufficiently set within the depth of focus.
第2図(B)はシリンドリカルレンズ3の屈折力が無い
平面上における光学系の説明図である。FIG. 2(B) is an explanatory diagram of the optical system on a plane where the cylindrical lens 3 has no refractive power.
同図においては受光面5と原稿面1とが投影レンズ4に
より共役関係となっている。In the figure, the light receiving surface 5 and the original surface 1 are in a conjugate relationship due to the projection lens 4.
本実施例では以上のような構成の光学系により原稿面1
上のカラー画像情報を3つのラインセンサー6.7.8
面上に導光し、原稿面1上のカラー画像情報を読取って
いる。In this embodiment, the optical system having the above-mentioned configuration allows the original surface 1 to be
The color image information on the three line sensors 6.7.8
Light is guided onto the surface and color image information on the document surface 1 is read.
第6図は本発明の他の一実施例の光学系の概略図である
。本実施例ではアナモフィック光学素子としてシリンド
リカルミラー61を用いている。FIG. 6 is a schematic diagram of an optical system according to another embodiment of the present invention. In this embodiment, a cylindrical mirror 61 is used as an anamorphic optical element.
即ち、原稿面1からの光束をシリンドリカルミラー61
で反射させた後、投影レンズ4により各ラインセンサー
面6,7.8上に導光して画像の読取りを行っている。That is, the light beam from the document surface 1 is transferred to the cylindrical mirror 61.
After being reflected by the projection lens 4, the light is guided onto each line sensor surface 6, 7.8, and the image is read.
尚、本実施例においてはスキャンニングミラーを共用す
れば更に好ましい。In this embodiment, it is more preferable to share the scanning mirror.
第1図の実施例においてシリンドリカルレンズの代わり
に第7図(A) 、 (B)に示すようなトーリックレ
ンズ71を用いれば、シリンドリカルレンズを用いたと
きに発生する光学的諸収差(像面湾曲等)を良好に補正
することが出来るので好ましい。If a toric lens 71 as shown in FIGS. 7(A) and 7(B) is used instead of the cylindrical lens in the embodiment shown in FIG. 1, various optical aberrations (field curvature, etc.) can be corrected well, which is preferable.
尚、第7図(A)はトーリックレンズのラインセンサー
の長手方向と平行方向の断面図、第7図(B)はライン
センサーの長手方向と垂直方向の断面図である。シリン
ドリカルレンズやトーリックレンズに非球面を用いれば
更に光学的諸収差を小さくすることが出来るので好まし
い。Note that FIG. 7(A) is a cross-sectional view in a direction parallel to the longitudinal direction of the line sensor of the toric lens, and FIG. 7(B) is a cross-sectional view in the longitudinal direction and perpendicular direction of the line sensor. It is preferable to use an aspherical surface for the cylindrical lens or toric lens because various optical aberrations can be further reduced.
(発明の効果)
本発明によれば投影系の光路中に所定形状のアナモフィ
ック光学素子を配置することにより、原稿面上の同一部
分をある程度の間隔のある複数のラインセンサー等を用
いて高精度に読取ることができ、これによりカラー画像
の色処理のリアルタイム化及び高スピード化が可能で、
しかも複数の色フィルターや複数の光源を必要としない
簡易な構成の小型の画像読取装置を達成することができ
る。(Effects of the Invention) According to the present invention, by arranging an anamorphic optical element with a predetermined shape in the optical path of the projection system, the same part on the document surface can be detected with high accuracy using a plurality of line sensors or the like spaced apart to a certain extent. This enables real-time and high-speed color processing of color images.
Furthermore, it is possible to achieve a compact image reading device with a simple configuration that does not require multiple color filters or multiple light sources.
第1図は本発明の一実施例の光学系の概略図、第2図(
A) 、 (B)は第1図の光学的共役関係を示す説明
図、第3図は従来の画像読取装置の概略図、第4.第5
図は従来のラインセンサーの説明図、第6図は本発明の
他の一実施例の光学系の概略図、第7図(A) 、 (
B)は本発明に適用可能なアナモフィック光学素子の説
明図である。
図中、1は原稿面、3,61.71はアナモフィック光
学素子、4は投影レンズ、5は受光面、6.7.8はラ
インセンサーである。
特許出願人 キャノン株式会社
【−一・ノ
宅 4 霞
第 5[2]Figure 1 is a schematic diagram of an optical system according to an embodiment of the present invention, and Figure 2 (
A) and (B) are explanatory diagrams showing the optical conjugate relationship in FIG. 1, FIG. 3 is a schematic diagram of a conventional image reading device, and FIG. Fifth
The figure is an explanatory diagram of a conventional line sensor, FIG. 6 is a schematic diagram of an optical system according to another embodiment of the present invention, and FIG. 7 (A), (
B) is an explanatory diagram of an anamorphic optical element applicable to the present invention. In the figure, 1 is a document surface, 3, 61.71 is an anamorphic optical element, 4 is a projection lens, 5 is a light receiving surface, and 6, 7, 8 is a line sensor. Patent Applicant: Canon Co., Ltd. [-1-no-taku 4 Kasumidai 5 [2]
Claims (1)
ように並置した複数のラインセンサー面上に入射させて
、該原稿を少なくとも2色以上の色で読取る画像読取装
置において、該投影系は少なくとも該複数のラインセン
サーの並置方向に屈折力を有するアナモフイック光学素
子を有していることを特徴とする画像読取装置。In an image reading device that reads the document in at least two colors by making the light beam from the surface of the document incident on a plurality of line sensor surfaces arranged parallel to each other via a projection system, the projection system An image reading device comprising an anamorphic optical element having refractive power at least in the direction in which the plurality of line sensors are arranged side by side.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62253389A JPH0195661A (en) | 1987-10-07 | 1987-10-07 | Picture reader |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62253389A JPH0195661A (en) | 1987-10-07 | 1987-10-07 | Picture reader |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0195661A true JPH0195661A (en) | 1989-04-13 |
Family
ID=17250688
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62253389A Pending JPH0195661A (en) | 1987-10-07 | 1987-10-07 | Picture reader |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0195661A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013045109A (en) * | 2011-08-24 | 2013-03-04 | Palo Alto Research Center Inc | Single-pass imaging system using spatial light modulator and catadioptric anamorphic optical system |
-
1987
- 1987-10-07 JP JP62253389A patent/JPH0195661A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013045109A (en) * | 2011-08-24 | 2013-03-04 | Palo Alto Research Center Inc | Single-pass imaging system using spatial light modulator and catadioptric anamorphic optical system |
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