JPH055719Y2

JPH055719Y2 -

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Publication number: JPH055719Y2
Application number: JP1986000355U
Authority: JP
Priority date: 1986-01-08
Filing date: 1986-01-08
Publication date: 1993-02-15
Anticipated expiration: 2001-01-08
Also published as: JPS62114558U

Description

【考案の詳細な説明】「産業上の利用分野」本考案は、複数個の光電変換素子を配列した光
電変換部を有する原稿読取装置に関する。

「従来の技術」従来、CCDセンサ等から成る光電変換素子を
１列に配列して、ここに上の画像を投影してそれ
を光電変換して、１回のスキヤンでこれを読み取
る装置が知られている。

第７図はそのような装置の構成図である。

この原稿読取装置は、基板１上に矩形状の光電
変換素子２が横１列に多数配列されたものであ
る。

この光電変換素子に光が照射されると、その部
分が受光量に応じて帯電し、これが電気信号とし
て取り出される。

矩形受光面を有する光電変換素子を一定のピツ
チＰで配列した原稿読取装置の評価方法として
MTF（Modulation Transfer Function）を求め
る方法がある。

光電変換素子の配列方向と直交する方向に平行
な多数の線から成る縞模様の描かれた画像を、画
像読取装置で読み取つた場合に、MTFは、一定
の範囲で変動する。読み取り画素の配列ピツチを
Ｐ、画素サイズをＳ、空間周波数をｆ（＝１／Ｐ）
としたとき、その最大値（MAX）と最小値
（MIN）とは次式により求められる。

MTF（MAX）＝Sin（πsf）／（πsf） …… MTF（MIN）＝Sin（πsf）・Cos（πpf）／（πsf） …… これを、縞模様の線密度（本／mm）を横軸に
とつてプロツトすると、この原稿読取装置の
MTF特性を表わすグラフを得ることができる。

例えば第７図の原稿読取装置で、Ｓ＝Ｐ＝ｌと
し、ｌ＝17μmとすれば、これを上記式と式
に代入して、そのMTFをプロツトすると第８図
に示すとおりになる。

このMTF（MAX）とMTF（MIN）の差が少な
い程、同じ画像を読み取つたときの信号の変動幅
が少なく、モアレが小さいことになる。そして、
線密度が高い画像を読み取つたときほど、モアレ
が大きいことがこのグラフからわかる。また、こ
の原稿読取装置は、線密度が約58本／mm以上の
画像の読み取りを正しく行うことができない。こ
のグラフから、このように、解像度の限界を知る
こともできる。そして、線密度が高くなるにつれ
て、 MTF（MAX）とMTF（MIN）の差が次第に増
大するが、この増加率が小さい程モアレが少な
く、特性の良い原稿読取装置といえる。

また、一辺ｌの矩形の光電変換素子の配列方向
の感度分布は、第９図のグラフに示すように、ス
テツプ状となる。そして、MTFと空間周波数
との関係は第１０図の実線に示すようになる。

サンプリング定理によれば、空間周波数が／
２（＝１／2l）の光入力信号だけが意味のある信
号となる。しかし、同図破線に示すような、空間
周波数が／２以上（１／ｌ）までの光入力信
号に対する高周波成分の折り返し分も、空間周波
数が／２以下の信号帯域に混入し、これが重畳
されてくる。この現象がモアレとなる。

従つて、第１０図のグラフについていえば、そ
の一点鎖線で示すようにMTFがより低い値の方
へ移行するとモアレが改善されることになる。

先に、光電変換素子を平行四辺形にしてこのモ
アレの改善を図つた発明が公開されている（特開
昭59−181568号）。

「考案が解決しようとする問題点」ここで、この原稿読取装置により画像を平面走
査して読み取る場合を考えると、光電変換素子の
配列方向ばかりでなく、その配列方向と直交する
方向にも同様のモアレが生じる可能性がある。

この原稿読取装置あるいは原稿を移動させなが
ら平面走査によつて画像の読み取りを行う場合
に、読み取りのつど走査運動を停止させるいわゆ
るステツプ送り方式の読み取りを行うと、特にこ
の方向のモアレが発生し易くなる。

本考案は以上の点に着目してなされたもので、
平面走査を行つた場合に、いずれの方向について
もモアレを減少させた原稿読取装置を提供するこ
とを目的とするものである。

「問題点を解決するための手段」本考案の原稿読取装置は、複数個の光電変換素
子を配列した光電変換部を有するものにおいて、
前記各光電変換素子はひし形であつて、２つの対
角線の長さが異なり、かつ一方の対角線が前記配
列方向に平行に設定されるとともに、隣接する光
電変換素子が互いに一辺を共有し合い、かつ連続
する３つの光電変換素子がそれぞれ互いに１つの
頂点を共有するよう１方向へジグザグ状に配列さ
れたことを特徴とするものである。

「作用」この原稿読取装置では、２次元センサを構成し
た場合は勿論、１列のみの構成として１次元セン
サとして使用する場合であつても、配列方向およ
びこれに直交する方向の何れの方向についてもモ
アレ縞の発生を防止することができる。また、各
光電変換素子の形状をひし形とし、かつ２つの対
角線の長さを異ならせているので、連続送り方式
で平面走査を行つて画像の読み取りを行う場合に
も、両方向のMTF特性を実質的に同程度にする
ことができ、また、カラー原稿読取装置において
は、両方向の画素ピツチを等しく補正できる。

「実施例」第１図は本考案の原稿読取装置の実施例を示す
平面図である。なお、この図では、光電変換素子
１０を搭載した基板の図示を省略し、光電変換素
子の配列のみを示した。

図において、各光電変換素子１０は、四辺の長
さが等しい平行四辺形とされている。そして、そ
の対角線１１のうち１本は、配列方向すなわちＸ
方向に平行になるようにされている。

また、隣接する光電変換素子１０はそれぞれ、
互いに１辺ａを共有し合うように接している。さ
らに、連続して配列された３つの光電変換素子
は、互いに１つの頂点ｂを共有している。これに
よつて、光電変換素子１０はちようど、Ｘ方向へ
ジグザグ状に配列された構成となつている。

この実施例では、各光電変換素子の対角線１１
の長さを2lとし、内角αとβとを共に直角（90°）
に選定した。

このような形状の光電変換素子１０のＸ方向の
感度分布は第２図に示したようになる。すなわ
ち、全幅2lの光電変換素子の中央部が最大感度と
なり、その両側に向かつて漸減する特性となつて
いる。また、そのＹ方向の感度分布も同様の特性
となつている。このため、空間周波数に対する
MTFはいずれの方向についても次式によつて求
められている。

MTF＝Sin²（πl）／（πl）² このMTF特性を、第１０図に示した要領で図
示すると、第３図のようになる。

この実施例では、このように、空間周波数＝
１／2lにおけるモアレ分（MTF）が、第１０図
に示した約64％（0.64）から約40％（0.4）まで
低減されている。

また、この原稿読取装置を用い、Ｙ方向に原稿
面を平面走査して、ステツプ送りで読み取りを行
う場合、このＹ方向にも全く同様にモアレが減少
する効果がある。しかも、Ｘ方向とＹ方向の光電
変換素子のMTFが正確に同一となる利点を有し
ている。

第４図に本考案の他の実施例を平面図を示す。

この実施例の光電変換素子１０は、そのＸ方向
の対角線よりもＹ方向の対角線が短くなるように
その形状が選定されている。こうすることによつ
て、Ｙ方向のMTF特性が一層向上する。

この実施例の原稿読取装置は、特に、連続送り
方式で平面走査を行つて画像の読み取りを行う場
合に有利である。すなわち、読み取り画素の移動
によるMTFの低下、特に解像度の低下をこの方
向の画素長を短くして補償することができる。こ
れによつて、連続送りの場合にも、Ｘ方向とＹ方
向のMTFを実質的に同程度にすることができる。

また、本考案は、カラー原稿読取装置にも応用
できる。

第５図に、そのような原稿読取装置の実施例平
面図を示した。

図において、各光電変換素子の上面には３色の
色フイルタＲ、Ｇ、Ｂが交互に周期的に配設され
ている。各色フイルタは光電変換素子と同一サイ
ズで同一形状のものとする。ここで、連続する３
つのＲ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）の色フイル
タが、各１組で１個分の画素を構成する。この場
合、各光電変換素子の対角線の長さを2lとする
と、Ｘ方向にみたとき、その画素長Ｓと画素ピツ
チＰとは、Ｓ＝4l、Ｐ＝3lという関係になる。ところが、
Ｙ方向にみた場合、Ｓ＝3l、Ｐ＝2lとなり、Ｘ方向のそれと相違し
てくる。

そこで、第６図に示すように、光電変換素子の
内角を次式のように選定してその形状を定める。

α＝2tan^-1３／２ β＝2tan^-1２／３こうすれば、Ｘ方向にもＹ方向にも、実施的に
その画素ピツチを等しいものにすることができ
る。なお、第４図における考え方と同様に、連続
送り方式の場合のMTF特性の低下を補償するよ
う、αをやや小さい角度に選定するようにしても
よい。

「変形例」本考案の原稿読取装置は以上の実施例に限定さ
れない。

上記色フイルタは、赤、緑、青の組み合わせの
ほかに、シアン、イエロー、緑の組み合わせによ
るものであつても同様の効果が得られることはい
うまでもない。また、光電変換素子として、アモ
ルフアスシリコン等の光電変換変電層を金属電極
と透明電極とで挟んだ構造のもの等既知の各種の
素子に置き換えることが可能である。

「考案の効果」以上説明したように本考案の原稿読取装置によ
れば、各光電変換素子をひし形とし、２つの対角
線の長さを異ならせ、かつ一方の対角線を前記配
列方向に平行に設定するとともに、隣接する光電
変換素子が互いに一辺を共有し合い、かつ連続す
る３つの光電変換素子がそれぞれ互いに１つの頂
点を共有するようにしたので、２次元センサを構
成した場合は勿論、１次元センサとして使用する
場合であつても、配列方向およびこれに直交する
方向の何れの方向についてもモアレ縞の発生を防
止することができるとともに、連続送り方式で平
面走査を行つて画像の読み取りを行う場合には、
両方向のMTF特性を実質的に同程度にすること
ができ、また、カラー原稿読取装置においては、
両方向の画素ピツチを等しく補正できるという効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の原稿読取装置の実施例を示す
要部平面図、第２図はその１つの光電変換素子の
感度分布を表わすグラフ、第３図はその空間周波
数に対するMTF特性を表わすグラフ、第４図と
第５図および第６図は本考案の原稿読取装置のそ
れぞれ別の実施例を示す要部平面図、第７図は従
来の原稿読取装置を示す平面図、第８図はその
MTF特性を表わすグラフ、第９図はその１つの
光電変換素子の感度分布を表わすグラフ、第１０
図はその空間周波数に対するMTF特性を表わす
グラフである。１０……光電変換素子、１１……光電変換素子
の対角線、ａ……共有する辺、ｂ……共有する頂
点。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

複数個の光電変換素子を配列した光電変換部を
有するものにおいて、前記各光電変換素子はひし
形であつて、２つの対角線の長さが異なり、かつ
一方の対角線が前記配列方向に平行に設定される
とともに、隣接する光電変換素子が互いに一辺を
共有し合い、かつ連続する３つの光電変換素子が
それぞれ互いに１つの頂点を共有するよう１方向
へジグザグ状に配列されたことを特徴とする原稿
読取装置。