JPH0440744A - 画像読み取り装置 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明はデジタル複写機、コンピュータの画像入力機等
として用いられる画像読み取り装置に関するものである
。

［従来技術〕 従来、画像を走査して読み取る装置は、第５図に示す構
成であった。以下この装置について第５図を用いて説明
する。

この読み取り装置は、光源１１、リフレクタ１２．１３
及びミラー１４を主な構成要素とする全速走査部１と、
ミラー２１．２２を主な構成要素とする半速走査部２と
、結像レンズ３１及びＣＣＤ３４を主な構成要素とする
カメラ部３０とより構成されている。

光源１１より発した光束は、リフレクタ１２及び１３で
反射されて、或いは直接にガラスを材質とする原稿台４
を透過して原稿５を照射し、ミラー１４を介して半速走
査部２のミラー２１．２２に導かれる。原稿５の像は、
ミラー１４及び２１゜２２で光路を曲げられ一次元アレ
イ光検出器であるＣＣＤ３４上に結像レンズ３１によっ
て結ばれている。光源１１、リフレクタ１２．１３及び
ミラー１４を主な構成要素とする全速走査部１は図中矢
印の方向に速度■で走査される。ミラー２１゜２２を主
な構成要素とする半速走査部２は図中矢印の方向に速度
ｖ　／　２で走査される。この動作によって結像レンズ
３１と原稿５までの光路長は走査に依らず一定に保たれ
る。この結果結像レンズ３１及びＣＣＤ３４を主な構成
要素とするカメラ部３０は固定したままでも、走査に依
る像のピントのずれは生じない。ＣＣＤ３４は複数個の
光検出器が走査方向に対して垂直に一列に並んだ構造を
している。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、このような従来の画像読み取り装置によ
り、前記ＣＯＤの隣り合った画素同志のピッチよりも狭
い画像の濃度変化があった場合、正確な画像の読み取り
ができないという問題があった。即ち、読み取り解像度
はＣＣＤの単位長さ当りの画素数（密度）により一義的
に決まってしまい、解像度を上げようとした場合、ＣＣ
Ｄの密度を高くしなければならず、製造プロセス・都留
りの点から困難である。

本発明は、上述した問題点を解決するためになされたも
のであり、その目的とするところは、ＣＣＤの密度より
細かい画像の濃度分布が読み取れる画像読み取り装置を
提供することにある。

［課題を解決するための手段］ この目的を達成するために本発明の画像読み取り装置は
、原稿を照明するための光源と、走査方向に垂直な方向
に光検出器が複数個並べられたー次元アレイ光検出器と
、前記原稿の像を前記一次元アレイ光検出器上に結像さ
せる結像レンズと、前記結像レンズの像側に検光子と複
像素子とを備え、前記検光子の偏光面は光軸の回りに回
転させ、その回転角が９０″毎に画像信号を読み出して
いる。また、画像信号を読み出すタイミングを、偏光面
が複像素子の常光或いは異常光となる検光子の回転角度
に合わせるのが望ましい。

また、複像素子を複屈折材料とし、その厚みｔを一次元
アレイ光検出器の画素ピッチを２ｄとして以下の式 ％式％） ｎｏ−常光に対する屈折率 ｎｅ−異常光に対する屈折率 を満たす値に設定するのが望ましい。

［作用］ 上記の構成を有する本発明では、検光子の偏光面が複像
素子の常光及び異常光の偏光面と一致する毎に、一次元
アレイ光検出器上にその画素ピッチの半分だけ位置の異
なっ−た２種類の像を形成する。

［実施例］ 以下、本発明を具体化した一実施例を図面を参照して説
明する。

第１図は、その構成図である。従来例と同じ要素には同
じ番号が付けである。全速走査部１、半速走査部２は従
来例と同じ構成なのでその説明を省略する。

次に、本装置において特徴的な構成であるカメラ部３に
ついて詳述する。第２図はカメラ部３の拡大図である。

光路上原稿に近い順に結像レンズ３１、検光子３２、複
像素子３３、ＣＣＤ３４が並んでいる。ＣＣＤ３４は複
数個の光検出器が走査方向に対して垂直に一列に並んだ
構造をしている。結像レンズ３１は倒立結像レンズであ
り、原稿の走査方向と垂直な面と交わる一次元画像の倒
立像をＣＣＤ３４上に縮小結像している。検光子３２は
例えばポラロイドシートの様な２色性素子であり、その
透過光は直線偏光となる。さらに検光子３２は光軸を回
転軸として、図中示されない駆動手段によって図中矢印
方向に回転可能であり、その結果偏光面が回転すること
になる。複像素子３３は例えば−軸性複屈折材料である
水晶から作られている。この光学軸は結像レンズ３１の
光軸とＣＣＤ３４の長手方向が成す面内に存在する。

この面で切断して９０＠傾けた複像素子３３の断面図を
第３図に示す。

次にカメラ部３の動作について述べる。第３図中上方よ
り複像素子３３に垂直入射した自然光は、その偏光面の
違いにより素子内で２方向に分かれて進み、出射時には
ｄだけ光軸が変位した紙面と垂直な偏光面を有する常光
（０）と紙面内に偏光面を有する異常光（Ｅ）に分離さ
れる。この光軸の変位ｄと素子の厚みｔとの間には、素
子の光学軸Ｐが入射面と略４５°の角度を成す時、次式
の関係が成り立つ。

ｄ−ｔ　（ｎｅ２−ｎｏ”）／２ｎｏ−ｎｅｎ〇−常光
に対する屈折率 ｎｅ−異常光に対する屈折率 例えば水晶を材料としだ場合、ｎｏ−１，５４゜ｎｅ−
１，５５であり、ｔ＝０．５４ｍｍとすればｄ−３，５
μｍとなる。

今、ＣＣＤ３４の画素ピッチを２２６−７ｐとして画像
信号の生成について第４図を用い、以下に詳述する。第
４図（ａ）はＣＣＤ３４の拡大図である第４図（ｃ）に
対応する常光により生じた像の光量分布である。Ｘ軸は
ＣＣＤ３４の長手方向である。第４図（ｃ）の図中、斜
線部３４１は光に感度を持たない不感帯３４１であり、
その他ピッチ２ｄで配列された３４２は光に感度を持つ
画素３４２である。’ＣＣＤ　３４は順次読み出しによ
り、個々の画素から信号を時系列的に出力する。

画素ピッチ２ｄに対応する読み出しクロックをｔとする
とＣＣＤ３４の出力は第４図（ｅ）で示される。像の光
量分布は矩形波状であり、明るい部分が画素の大部分を
占め、大きな信号Ｓ、を出力している。一方異常光によ
り生じた像の光量分布を第４図（ｂ）に示す。ＣＣＤ３
４の配置は常光の時と変わらず第４図（ｄ）で示される
。結局、像の位置がＸ方向にｄだけ変位したため、光量
分布の暗い部分が画素の大部分を占め、ＣＣＤ３４は、
第４図（ｆ）で示されるように小さな信号Ｓを出力する
。

前述の通り偏光面は回転しており、偏光面が常光或いは
異常光と一致する毎、即ち、９０”の回転毎にその回転
時間だけ先行するＣＣＤ出力を遅らせた２つの信号を重
ね合わせると第４図（ｇ）で示される信号になる。即ち
、クロックｔ／２で信号Ｓ１と８２が交互に連続する像
の光量分布に対応するＣＣＤ出力が得られるのである。

本発明は、上記実施例にのみ留まらず、例えば検光子は
ウォラストンプリズム等の偏光素子でもよく、複像素子
の材質は方解石でもよい。また、一次元アレイ光検出器
はＣＣＤに限らずＭＯＳ或いはフォトダイオードアレイ
でもよい。その地間等の効果を示す変形も含まれる。

［発明の効果コ 以上詳述したことから明らかなように、本発明によれば
、検光子の偏光面が複像素子の常光及び異常光の偏光面
と一致する毎に一次元アレイ光検出器上にその画素ピッ
チの半分だけ位置の異なった２種類の像を形成すること
で、一次元アレイ光検出器の画素密度より細かい画像の
濃度分布が読み取れる画像読み取り装置が実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第４図までは本発明を具体化した実施例を示
すもので、第１図は本発明が適用された画像読み取り装
置の構成図、第２図はカメラ部の拡大図、第３図は複像
素子の断面図、第４図は画像信号の生成を説明する図、
第５図は従来技術を用いた画像読み取り装置の構成図で
ある。 図中、１１は光源、３１は結像レンズ、３２は検光子、
３３は複像素子、３４はＣＯＤである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、原稿を照明するための光源と、 走査方向に垂直な方向に光検出器が複数個並べられた一
   次元アレイ光検出器と、 前記原稿の像を前記一次元アレイ光検出器上に結像させ
   る結像レンズと、 前記結像レンズの像側に検光子と複像素子とを備え、 前記検光子の偏光面を光軸の回りに回転させ、その回転
   角が９０゜毎に画像信号を読み出すことを特徴とした画
   像読み取り装置。 ２、画像信号を読み出すタイミングを、偏光面が複像素
   子の常光或いは異常光となる検光子の回転角度に合わせ
   たことを特徴とする請求項１に記載の画像読み取り装置
   。 ３、複像素子を複屈折材料とし、その厚みｔを一次元ア
   レイ光検出器の画素ピッチを２ｄとして、以下の式 ｔ＝２ｎｏ・ｎｅ・ｄ／（ｎｅ＾２−ｎｏ＾２）ｎｏ＝
   常光に対する屈折率 ｎｅ＝異常光に対する屈折率 を満たす値に設定したことを特徴とする請求項１に記載
   の画像読み取り装置。