JPH04326658A - 等倍読取装置 - Google Patents

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は原稿を光学的に走査して
原稿上の記録情報を電気信号に変換して出力する等倍読
取装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、等倍読取装置は等倍型読取センサ
ー及び等倍光学系の進歩によりファクシミリ等を中心に
幅広く使用されている。

【０００３】従来こうした等倍読取装置は等倍結像レン
ズとしてセルフォックレンズアレーを用いて構成された
ものがほとんどであり、商品として発売されているもの
のほとんどがこのセルフォックレンズアレーを使用して
いると言ってもいいくらいである。従って特にその構成
は図示しないが、縮小型光学系に比べて光路長が短く装
置の小型化が可能であるという反面、焦点深度が浅いこ
と、解像度に限界があること（読取性能として４００Ｄ
ＰＩが限界）等の問題があった。

【０００４】また、従来等倍読取装置として図４から図
７に示すような特徴のある等倍光学系を用いた装置が提
案されている。

【０００５】以下図面を参照しながら、上記した従来の
等倍読取装置の一例について説明する。

【０００６】図４は従来の等倍読取装置の光学系を示す
ものである。図４において、１００は原稿である。１０
１は硝子からなる原稿載置台、１０２ａは第一のレンズ
、１０２ｂは第二のレンズ、１０２ｃは第三のレンズで
、これらのレンズで原稿１００の記録画像をセンサー１
０３に等倍で結像させるよう構成されている。第一のレ
ンズ１０２ａと第二のレンズ１０２ｂとの間には非反射
性そらせ板１０４と視野絞り開口１０５が設けられ隣接
するレンズからの光のまわり込みを防止するよう構成さ
れている。

【０００７】以上のように構成された等倍読取装置の光
学系では第一のレンズ１０２ａと第二のレンズ１０２ｂ
の間に構成した非反射性そらせ板１０４、視野絞り開口
１０５の製作や第一、第二、第三のレンズの各々のレン
ズを均一に製作することが難しいという問題を有してい
る。（特公昭４９ー８８９３号公報）また図５に示すよ
うに第一のレンズ１１０と第二のレンズ１１１により等
倍結像をさせる方法が提案されているが、多数のレンズ
を均一に製作したそれを組み合わせて一体化する必要な
ど製作が難しく製品として実用化するに至っていない。 （特公昭６１−３３１７４号公報）さらに、図６、図７
に示すように直角ミラー１２１、レンズアレー１２２、
ダハミラー１２３を組み合わせて等倍結像光学系構成し
た等倍読取装置が提案されているが、レンズアレーの光
学特性の均一化、光学系全体の組立の難しさ等により商
品化には上記のような問題を解決する必要がある。（特
開昭６０ー２４５３５７号公報）

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成では、等倍結像光学系を構成するレンズの特性
の均一化、組立の難しさなどセルホックレンズアレーの
等倍結像レンズが実用的には最も優れていた、しかしな
がら、セルホックレンズアレーは解像度に限界が有るこ
と、焦点深度が浅いことなどにより、高い解像度や深い
焦点深度を必要と刷る読み取り装置には使用できないと
いう問題を有していた。

【０００９】本発明は上記問題点に鑑み、焦点深度や解
像度特性を向上させることのできる等倍結像光学系を用
いて組立性、コストダウン、および小型化を図ることの
できる等倍読取装置を提供するものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明の等倍読取装置は、レンズ間に遮光層を有し
焦点距離Ｓ１の球面凸レンズを複数個規則的に形成した
第一のレンズとレンズ間に遮光層を有し第一のレンズよ
り焦点距離の長い焦点距離Ｓ２の複数の球面凸レンズを
第一のレンズとレンズ間ピッチが同一になるよう形成し
た第２のレンズをそれぞれのレンズどうしが対応するよ
うに貼合わせてなる等倍結像レンズと、等倍結像レンズ
の第一のレンズの結像位置に配置した光電変換手段と、
第二のレンズの結像位置に原稿載置面が位置するよう配
置した原稿台と、原稿面を照射する光源とにより等倍読
取を行なうという構成を備えたものである。

【００１１】

【作用】本発明は上記した構成によって焦点距離の長い
レンズで原稿面に結像させ、焦点距離の短いレンズで光
電変換手段に結像させ、焦点距離の長いレンズ側に光源
を配置して原稿面を照射して、原稿情報を電気信号に変
換して出力でき、等倍読取装置の小型化、高性能化を図
ることが可能となる。

【００１２】

【実施例】以下本発明の一実施例の等倍読取装置につい
て、図面を参照しながら説明する。

【００１３】図１、図２は本発明の実施例における等倍
読取装置の要部側面図を示すものである。図１、図２に
おいて、１は原稿台、２は等倍結像レンズ、３は光源、
４は光電変換手段である。原稿台１は透明な硝子板で原
稿５を載置できるよう読取面積より広い面積で構成し図
示していないが装置に取り付けられている。等倍結像レ
ンズ２は図２に示すように第１のレンズ２ａと第２のレ
ンズ２ｂで構成されている。第１のレンズ２ａと第２の
レンズ２ｂは同様の方法で製作される。まず、特殊な感
光硝子素材にマスクをして紫外線を照射する。紫外線を
照射した後熱処理を行なうと紫外線で露光された部分は
結晶化し収縮して露光されなかった部分球面状に形成さ
れる。さらに熱処理を行なうことにより露光部が不透明
になり遮光層５ｃが形成され多数の光学特性の均一な球
面レンズが簡単に形成される。また等倍結像レンズ２の
厚さは１ｍｍ前後で構成することが可能で、従来の等倍
結像レンズに対して小型化が可能となる。このようにし
て製作された第１のレンズ群２ａと第２のレンズ群２ｂ
をそれぞれのレンズ部を対応させて接着剤で読取に必要
な光学範囲の外側で外周を接着して等倍結像レンズ２を
構成している。尚、焦点深度、焦点距離等の光学特性は
前記した製造条件やレンズ直径、球面曲率半径、レンズ
厚さ（感光硝子素材の厚さ）第１と第２のレンズ群の間
隔設定により任意に設定することができる。等倍結像レ
ンズ２は結像位置に配置した原稿台１と第１のレンズ２
ａとの距離Ｌ１と第２のレンズ２ｂと結像位置に配置し
た光電変換手段２との距離Ｌ２との距離を異なるように
構成している。これは第１のレンズ２ａと原稿５との間
は光源３や原稿台１を配置し、第２のレンズ２ｂと光電
変換手段４との間は可能な限り短くして装置を小型化す
るためである。光源３は結像位置の両サイドから原稿５
を照明するよう２列のＬＥＤアレーを設けている。光電
変換手段４はＣＣＤなどの光電変換素子を主走査方向の
読取幅にわたって配列した密着型読取センサーを設けて
いる。光源３、等倍結像レンズ２、光電変換手段４は光
学基台６にそれぞれ接着、ネジ止め等により取り付けて
一体構成としている。光学基台６は図示していないが原
稿台１と平行移動可能に装置に取り付けられモーター等
の移送手段で副走査方向に正逆自在に搬送駆動される。

【００１４】以上のように構成された等倍読取装置にに
ついて、以下図１を用いてその動作を説明する。

【００１５】まず、原稿５を原稿台１にセットし、読取
ボタン等により読取操作をすると、光源３が点灯し光電
変換手段４が主走査方向に電気的な走査を開始する。こ
れと同時に光学台６を副走査方向に搬送する事により原
稿を順次読み取り電気信号に変換して出力する。副走査
が終了すると光源３は消灯し光学台６は副走査初期位置
に戻され読取動作は終了する。

【００１６】以上のように本実施例のよれば、レンズ間
に遮光層を有し焦点距離としてＬ１に相当するＳ１の球
面凸レンズを複数個規則的に形成した第一のレンズとレ
ンズ間に遮光層を有し第一のレンズより焦点距離の長い
焦点距離としてＬ２に相当するＳ２の複数の球面凸レン
ズを第一のレンズとレンズ間ピッチが同一になるよう形
成した第２のレンズをそれぞれのレンズどうしが対応す
るように貼合わせて成る等倍結像レンズと、等倍結像レ
ンズの第一のレンズの結像位置に配置した光電変換手段
と、第二のレンズの結像位置に原稿載置面が位置するよ
う配置した原稿台と、原稿面を照射する光源とを設ける
ことにより、小型で高性能な反射型等倍読取装置を得る
ことができる。

【００１７】以下本発明の第２の実施例について図面を
参照しながら説明する。図３は本発明の第２の実施例を
示す等倍読取装置の等倍結像レンズの取付構成を示す側
面図である。

【００１８】同図において、４は光電変換手段、２は等
倍結像レンズで、以上は図１の構成と同様なものである
。

【００１９】図１と異なるの光電変換手段４にカバー硝
子４３を設け、さらにそのカバー硝子４３に等倍結像レ
ンズ２を接着して一体化した点である。光電変換手段４
はセラミック等の基板４２上にＣＣＤからなる光電変換
素子チップ４１を設け、光電変換素子チップ４１の保護
のためにカバー硝子４３を設けて構成されている。この
カバー硝子の内側に等倍結像レンズ２を接着して光電変
換手段４と一体化している。

【００２０】動作は第１の実施例と同様であるので省略
する。以上のように、等倍結像レンズ２をカバー硝子４
３の内側に接着して一体化して設けることにより、等倍
結像レンズ２にゴミが付着することを防止することがで
きると共にカバー硝子４３により等倍結像レンズ２を保
護し取扱いを容易にすることができる。特に等倍結像レ
ンズ２は表面が小さなレンズ球面の集合体で凹凸がある
ためゴミが付着したり汚れたりするとクリーニングが面
倒でありその防止ができる効果は大きい。。

【００２１】なお、第１の実施例において原稿１を固定
し、光学系（等倍結像レンズ２、光源３、光電変換手段
４、光学基台６）を移動させて読み取る構成としたが、
光学系を固定し原稿を移動させて読み取るようにしても
よい。

【００２２】

【発明の効果】以上のように本発明はレンズ間に遮光層
を有し焦点距離Ｓ１の球面凸レンズを複数個規則的に形
成した第一のレンズとレンズ間に遮光層を有し第一のレ
ンズより焦点距離の長い焦点距離Ｓ２の複数の球面凸レ
ンズを第一のレンズとレンズ間ピッチが同一になるよう
形成した第２のレンズをそれぞれのレンズどうしが対応
するように貼合わせてなる等倍結像レンズと、等倍結像
レンズの第一のレンズの結像位置に配置した光電変換手
段と、第二のレンズの結像位置に原稿載置面が位置する
よう配置した原稿台と、原稿面を照射する光源とをを設
けることにより、小型で簡単な構成で高性能な等倍読取
をすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例における等倍読取装置の
要部側断面図である。

【図２】本発明の第１の実施例における等倍読取装置の
光学系の拡大側断面図である。

【図３】本発明の第２の実施例における等倍読取装置の
部分側断面図である。

【図４】従来例を示す側面図である。

【図５】別の従来例を示す斜視図である。

【図６】別の従来例を示す斜視図である。

【図７】図６で示した従来例の側断面図である。

【符号の説明】

１　　原稿台 ２　　等倍結像レンズ ３　　光源 ４　　光電変換手段 ４３　　カバー硝子

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　レンズ間に遮光層を有し焦点距離Ｓ１
   の球面凸レンズを複数個規則的に形成した第一のレンズ
   とレンズ間に遮光層を有し前記第一のレンズより焦点距
   離の長い焦点距離Ｓ２の複数の球面凸レンズを前記第一
   のレンズとレンズ間ピッチが同一になるよう形成した第
   ２のレンズをそれぞれのレンズどうしが対応するように
   貼合わせてなる等倍結像レンズと、前記等倍結像レンズ
   の第一のレンズの結像位置に配置した光電変換手段と、
   前記第二のレンズの結像位置に原稿載置面が位置するよ
   う配置した原稿台と、前記原稿面を照射する光源とを備
   えたことを特徴とする等倍読取装置。
2. 【請求項２】　　等倍結像レンズを光電変換手段のカバ
   ー硝子に貼付けて光電変換手段と一体化したことを特徴
   とする等倍読取装置。