JPH02251835A - Image input device - Google Patents
Image input deviceInfo
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- JPH02251835A JPH02251835A JP1073516A JP7351689A JPH02251835A JP H02251835 A JPH02251835 A JP H02251835A JP 1073516 A JP1073516 A JP 1073516A JP 7351689 A JP7351689 A JP 7351689A JP H02251835 A JPH02251835 A JP H02251835A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は画像入力装置に関し、特にイメージセンサ−に
よる原稿読み取り時のバイアス光付加を均一に行なうた
めの光学系の改良に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an image input device, and more particularly to an improvement in an optical system for uniformly applying bias light when an image sensor reads a document.
ファクシミリ等の密着イメージセンサ−を利用した画像
入力装置において、−船釣にはセンサーの感度は光量が
小さい場合に非常に悪くなる。In an image input device using a contact image sensor such as a facsimile, the sensitivity of the sensor becomes extremely poor when the amount of light is small.
これを補なうために、本来の画像光量の上に均一な光を
かぶせて全体の光量をアップさせ、センサー感度の良好
な明るさで使用している。To compensate for this, we increase the overall light intensity by covering the original image light intensity with uniform light, and use it at a brightness that provides good sensor sensitivity.
複写機の感光ドラムと異なり、センサーの場合は電気信
号として扱うため、バイアスを印加することにより画像
光量以外の光の信号を取り除くことができる。Unlike the photosensitive drum of a copying machine, a sensor treats it as an electrical signal, so by applying a bias, it is possible to remove light signals other than the image light amount.
良好な画像入力を行なうためには、結像に関与しない光
(以下バイアス光と呼ぶ)をいかに均一にセンサーに与
えるかがポイントとなり、例えば特開昭63−1829
60には、原稿の近傍で原稿面にほぼ平行に光反射板を
設け、また結像光学系の外周に窓を設けて、反射板での
反射光を前述のバイアス光として用いる構成が提案され
ている。In order to input a good image, the key is to uniformly apply light that is not involved in image formation (hereinafter referred to as bias light) to the sensor.
No. 60 proposes a configuration in which a light reflecting plate is provided near the original document almost parallel to the original surface, a window is provided on the outer periphery of the imaging optical system, and the light reflected by the reflecting plate is used as the aforementioned bias light. ing.
また特開昭63−178658には、結像光学系とは別
に、光源の光を直接イメージセンサ−に導く導光手段を
付設する構成が提案されている。Furthermore, Japanese Patent Application Laid-Open No. 178658/1983 proposes a configuration in which a light guiding means for guiding light from a light source directly to an image sensor is attached in addition to the imaging optical system.
特開昭63−182960の構成では、結像光学系と周
辺の枠との間隙を一定に保つのが困難であり、バイアス
光が原稿面に対し均一に当らないという問題がある。ま
た隙間があるため、原稿送りによる紙粉がセンサーに付
着するという問題もある。In the configuration disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-182960, it is difficult to maintain a constant gap between the imaging optical system and the surrounding frame, and there is a problem that the bias light does not uniformly strike the document surface. Additionally, since there is a gap, there is also the problem that paper dust from feeding the document can adhere to the sensor.
一方、特開昭63−178658の構成では、バイアス
光として光源灯の横もれの光を利用しているため、原稿
照度を一定に保ちつつ、且つバイアス光も一定に保つこ
とは困難であるという問題がある。On the other hand, in the configuration of JP-A-63-178658, since the side leakage light of the light source lamp is used as the bias light, it is difficult to keep the illuminance of the document constant and also keep the bias light constant. There is a problem.
さらに、上記いずれの構成においても、反射ミラーや何
らかの導光体の付設が必要であり、製作コストが高くつ
くとともに、画像入力装置の小型化が難しくなるという
欠点がある。Furthermore, in any of the above configurations, it is necessary to provide a reflecting mirror or some kind of light guide, which increases the production cost and has the disadvantage that it becomes difficult to miniaturize the image input device.
原稿面とイメージセンサ−との間に配する結像光学系と
して、屈折率分布型ロッドレンズを用いるとともに、こ
のロッドレンズの側周面を平滑面としておく。すなわち
、複写機の光学系等に用いられている在来の屈折率分布
型ロッドレンズアレイでは、結像に寄与しないフレア光
がロッドレンズ内を通って原稿面に当り、画像のコント
ラストが低下する現象を防止するために、ロッドレンズ
側周面を粗面化しているが、この粗面化処理を行なわず
、レンズ母体のガラスロッド表面の平滑状態をそのまま
保っておくだけでよい。さらに、このレンズ側周面上に
、低屈折率の被覆層を設けるようにしてもよい。A gradient index rod lens is used as an imaging optical system disposed between the document surface and the image sensor, and the side peripheral surface of this rod lens is made smooth. In other words, in the conventional gradient index rod lens array used in the optical system of copying machines, flare light that does not contribute to image formation passes through the rod lens and hits the document surface, reducing the contrast of the image. In order to prevent this phenomenon, the peripheral surface of the rod lens side is roughened, but it is sufficient to simply maintain the smooth state of the glass rod surface of the lens base without performing this surface roughening treatment. Furthermore, a low refractive index coating layer may be provided on the lens side peripheral surface.
上記構成によれば、原稿面からの反射光のうち、レンズ
の開口角以内の反射光は、レンズ内側周面に当ることな
くサインカーブ状に進行した後イメージセンサ−上に結
像入射するとともに、開口角を越えてレンズ内に入射す
る光はレンズ内側周面に当り、この面が平滑面であるた
め全反射され、この全反射の繰り返しでレンズ内を進行
した後、レンズから出射してイメージセンサ−に入射す
る。According to the above configuration, among the reflected light from the document surface, the reflected light within the aperture angle of the lens travels in a sine curve shape without hitting the inner peripheral surface of the lens, and then forms an image on the image sensor. The light that enters the lens beyond the aperture angle hits the inner peripheral surface of the lens, and since this surface is a smooth surface, it is totally reflected, and after traveling through the lens by repeating this total reflection, it exits the lens. incident on the image sensor.
すなわち、後者の全反射光は、原稿面からレンズへ入射
する種々の入射角度の光が、集光されなくレンズからラ
ンダム方向に出射するため、イメージセンサ−全体にわ
たり一様照度で入光し、前述したイメージセンサ−の感
度アップのためのバイアス光として作用する。In other words, the latter totally reflected light enters the entire image sensor with uniform illuminance because the light at various incident angles entering the lens from the document surface is not focused and exits from the lens in random directions. It acts as bias light to increase the sensitivity of the image sensor mentioned above.
以下本発明を図面に示した実施例に基づいて詳細に説明
する。The present invention will be described in detail below based on embodiments shown in the drawings.
第1図は本発明の一実施例を示す断面図であり、図にお
いて1は原稿面、2はプラテン、3は光源としてのLE
D、4はロッドレンズアレイ、5はイメージセンサ−で
ある。ロッドレンズアレイ4とハウジング6との隙間は
、接着剤、スポンジ等の充填材7で埋めて遮光すると同
時に密閉し、イメージセンサ−5表面へのダスト付着を
防止している。ロッドレンズアレイ4は、第2図及び第
3図に示すように、断面内での屈折率が中心軸上で最大
で外周に向けて半径方向にパラポリツクに漸減する屈折
率分布をもつロッドレンズ4Aの多数本を、中心軸を互
いに平行にして配列し、周辺を保持板4B及びスペーサ
一部材4Cで保持し、空隙部に光吸収性接着剤4Dを充
填して接合一体化した構造を成している。FIG. 1 is a cross-sectional view showing one embodiment of the present invention, in which 1 is a document surface, 2 is a platen, and 3 is an LE as a light source.
D, 4 is a rod lens array, and 5 is an image sensor. The gap between the rod lens array 4 and the housing 6 is filled with a filler 7 such as adhesive or sponge to block light and seal it, thereby preventing dust from adhering to the surface of the image sensor 5. As shown in FIGS. 2 and 3, the rod lens array 4 is a rod lens 4A having a refractive index distribution in which the refractive index in the cross section is maximum on the central axis and gradually decreases parapolitically in the radial direction toward the outer circumference. A large number of these are arranged with their central axes parallel to each other, the periphery is held by a holding plate 4B and a spacer member 4C, and the gap is filled with a light-absorbing adhesive 4D to form a structure in which they are joined and integrated. ing.
そして、各ロッドレンズ4Aの側周面は、化学エツチン
グ等の粗面化処理を施すことなく、レンズ母体のガラス
ロッドの熱成形後のファイアポリッシュ表面(平滑面)
そのままでレンズアレイ4に組み立てる。The side circumferential surface of each rod lens 4A is a fire polished surface (smooth surface) after thermoforming of the glass rod of the lens base without roughening treatment such as chemical etching.
Assemble it into lens array 4 as it is.
第1図の装置において、光源3から出た光は原稿面1を
照射し、第4図に示すように原稿面で反射された光のう
ち、ロッドレンズ4Aにレンズ間口角の範囲内で入射す
る光線8は、レンズ4A内を側周面で反射されることな
くサインカーブ状に蛇行進行し、集光されてイメージセ
ンサ−5に入射する。すなわち、原稿面の画像がイメー
ジセンサ−5に結像して読み取られる。In the apparatus shown in FIG. 1, the light emitted from the light source 3 illuminates the document surface 1, and as shown in FIG. The light ray 8 meandering through the lens 4A in a sine curve shape without being reflected by the side peripheral surface, is condensed, and enters the image sensor 5. That is, the image of the document surface is formed on the image sensor 5 and read.
一方、原稿面で反射された後、ロッドレンズ4Aにレン
ズ開口角を外れて入射する光線9は、レンズ4Aの側周
面に至り、ここで全反射され、この全反射を繰り返して
レンズ4A内を進行した後、レンズ4Aから出射する。On the other hand, after being reflected on the document surface, the light ray 9 that enters the rod lens 4A outside the lens aperture angle reaches the side peripheral surface of the lens 4A, where it is totally reflected, and this total reflection is repeated until it enters the lens 4A. After traveling, the light is emitted from the lens 4A.
このようにして、レンズ開口角を外れてあらゆる角度か
らレンズに入射する光線は、全反射によってレンズ端面
からランダムな方向に出射し、イメージセンサ−5を均
一な照度で照射する。In this way, light rays that deviate from the lens aperture angle and enter the lens from all angles are emitted from the lens end face in random directions by total internal reflection, and illuminate the image sensor 5 with uniform illuminance.
つまり、全反射光9がセンサー感度を高めるためのバイ
アス光として作用する。In other words, the totally reflected light 9 acts as bias light for increasing sensor sensitivity.
第5図に、本発明で使用するロッドレンズ4Aの他の構
造例を示す。FIG. 5 shows another structural example of the rod lens 4A used in the present invention.
本例では、裸のロッドレンズ4Aの側周面上に、低屈折
率の樹脂あるいはガラスから成る被覆層10を設けて、
バイアス光のレンズ側周面における全反射効率をより高
めている。In this example, a coating layer 10 made of a low refractive index resin or glass is provided on the side peripheral surface of the bare rod lens 4A,
The total reflection efficiency of bias light on the lens side peripheral surface is further increased.
このような低屈折率被覆層10を設けたロッドレンズ4
Aの多数本を配列し、接着一体化して第1図のレンズア
レイ4として用いる。Rod lens 4 provided with such a low refractive index coating layer 10
A large number of lenses A are arranged and bonded together to form the lens array 4 shown in FIG.
本発明によれば、結像レンズ自体をイメージセンサ−へ
のバイアス先導光手段として用いているため、装置の構
造変更、部品の付加が一切不要であり、安価に製作でき
るとともに装置全体を十分に小型化することができる。According to the present invention, since the imaging lens itself is used as a bias guiding light means for the image sensor, there is no need to change the structure of the device or add any parts, and the device can be manufactured at low cost and the entire device can be sufficiently constructed. Can be made smaller.
また、レンズ内側周面での全反射を利用しているので、
均一なバイアス光が得られる。In addition, since it utilizes total internal reflection on the inner peripheral surface of the lens,
Uniform bias light can be obtained.
さらに、イメージセンサ−周辺を完全密閉構造にできる
ため、センサーへのほこり付着が無くなり、長期間に亘
り安定した性能を維持することができる。Furthermore, since the area around the image sensor can be completely sealed, there is no dust adhering to the sensor, and stable performance can be maintained over a long period of time.
第1図は本発明の一実施例を示す断面図、第2図及び第
3図は本発明で使用する屈折率分布型レンズアレイを示
す断面図及び斜視図、第4図は本発明の作用を示す断面
図、第5図は本発明で使用するロッドレンズの他の例を
示す断面図である。
■・・・原稿面 3・・・光源LED4・
・・ロッドレンズアレイ
4A・・・屈折率分布型ロッドレンズ
5・・・イメージセンサ−6・・・ハウジング7・・・
遮光充填材 8・・・結像光9・・・バイアス
光 10・・・低屈折率被覆層第1図
第2図
/−4
第3図
第4図FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of the present invention, FIGS. 2 and 3 are cross-sectional views and perspective views showing a gradient index lens array used in the present invention, and FIG. 4 is an operation of the present invention. FIG. 5 is a cross-sectional view showing another example of the rod lens used in the present invention. ■...Document surface 3...Light source LED4.
...Rod lens array 4A...Gradient index rod lens 5...Image sensor 6...Housing 7...
Light-shielding filler 8...Imaging light 9...Bias light 10...Low refractive index coating layer Fig. 1 Fig. 2/-4 Fig. 3 Fig. 4
Claims (1)
屈折率分布型ロッドレンズを配置して原稿画像をイメー
ジセンサー上に結像させるとともに、 前記ロッドレンズ側周面を平滑面として、原稿面からレ
ンズに入射する結像に寄与しない光を該レンズ側周面で
の全反射により導き、イメージセンサーへのバイアス光
として用いるようにしたことを特徴とする画像入力装置
。[Claims] Between the document surface illuminated by a light source and the image sensor,
A gradient index rod lens is arranged to form an original image on an image sensor, and the rod lens side peripheral surface is made a smooth surface to direct light that does not contribute to image formation from the original surface to the lens. An image input device characterized by being guided by total reflection on a peripheral surface and used as bias light to an image sensor.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1073516A JPH02251835A (en) | 1989-03-25 | 1989-03-25 | Image input device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1073516A JPH02251835A (en) | 1989-03-25 | 1989-03-25 | Image input device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02251835A true JPH02251835A (en) | 1990-10-09 |
Family
ID=13520489
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1073516A Pending JPH02251835A (en) | 1989-03-25 | 1989-03-25 | Image input device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02251835A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2022506401A (en) * | 2018-11-06 | 2022-01-17 | ショット アクチエンゲゼルシャフト | Electronic devices that can be worn on the body and their manufacturing methods |
-
1989
- 1989-03-25 JP JP1073516A patent/JPH02251835A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2022506401A (en) * | 2018-11-06 | 2022-01-17 | ショット アクチエンゲゼルシャフト | Electronic devices that can be worn on the body and their manufacturing methods |
US11771333B2 (en) | 2018-11-06 | 2023-10-03 | Schott Ag | Electronic device that can be worn on the body and method for producing same |
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