JPH09321943A

JPH09321943A - 画像入力装置

Info

Publication number: JPH09321943A
Application number: JP8131621A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Osawa; 聡大澤
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1996-05-27
Filing date: 1996-05-27
Publication date: 1997-12-12

Abstract

(57)【要約】【課題】簡単な移動機構で変倍を行うことができる画
像入力装置を提供する。さらに、変倍のための移動機構
なしに変倍を行うことができる画像入力装置を提供す
る。【解決手段】原稿面ＯＳ上の２次元画像の入力におい
て、ライン状エリアＬＡに位置する原稿面ＯＳ上の１次
元画像を、レンズ群Ｌによって１次元画像入力素子Ｄ１
の受光面上で結像させ、矢印ｍ１方向に原稿面ＯＳを移
動させることによって２次元画像の走査を行う。レンズ
群Ｌは、像面ＩＳに台形歪みが生じるように、ｚ軸に平
行な軸を中心として原稿面ＯＳに対して相対的に偏芯し
ている。変倍においては、像面ＩＳ上でｙ’軸方向に素
子Ｄ１を移動させることによって、１次元画像の像倍率
を変化させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像入力装置に関
するものであり、更に詳しくは、スキャナ，複写機等に
用いられる変倍機能付きの画像入力装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来の画像入力装置には、主に２種類の
変倍方式が採用されてきた。その１つは、入力光学系と
して単焦点レンズを用い、物面から像面までの共役長を
変化させることによって像倍率を変化させる変倍方式で
ある。もう１つは、入力光学系としてズームレンズを用
い、共役長一定のまま焦点距離を変化させることによっ
て像倍率を変化させる変倍方式である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のいずれの変倍方
式においても、共役長や焦点距離を変化させるために、
複数の系を連動させてそれぞれ異なった距離移動させる
機構が必要であった。このような移動機構を構成するた
めには、複雑で高精度なカム等が必要になる。そのた
め、画像入力装置全体が大きくなるとともにコスト的に
も不利になるという問題があった。

【０００４】本発明はこの点に鑑みてなされたものであ
って、第１の目的は、簡単な移動機構で変倍を行うこと
ができる画像入力装置を提供することにあり、第２の目
的は、変倍のための移動機構なしに変倍を行うことがで
きる画像入力装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】第１の目的を達成するた
め、第１の発明の画像入力装置は、原稿面上の２次元画
像の入力において、所定のライン状エリアに位置する前
記原稿面上の１次元画像を入力光学系によって画像入力
素子の受光面上で結像させるとともに、前記ライン状エ
リアのライン方向に対して垂直方向に、前記原稿面を前
記ライン状エリア，入力光学系及び画像入力素子に対し
て相対的に移動させることによって前記２次元画像の走
査を行う画像入力装置であって、前記原稿面と前記入力
光学系とで決まるシャインプルーフ像面に台形歪みが生
じるように、前記入力光学系の少なくとも一部が、前記
ライン状エリアのライン方向に平行な軸を中心として、
前記原稿面に対して相対的に偏芯しており、前記画像入
力素子の入力位置を、前記シャインプルーフ像面上で前
記ライン状エリアのライン方向に対して垂直方向に移動
させることによって、前記１次元画像の像倍率を変化さ
せることを特徴とする。

【０００６】第１の目的を達成するため、第２の発明の
画像入力装置は、第１の発明の構成において、前記画像
入力素子が１次元画像入力素子であり、この１次元画像
入力素子を前記シャインプルーフ像面上で前記ライン状
エリアのライン方向に対して垂直方向に移動させること
によって、前記画像入力素子の入力位置の移動を行うこ
とを特徴とする。

【０００７】第１の目的を達成するため、第３の発明の
画像入力装置は、第２の発明の構成において、前記原稿
面からの光のうち所定のライン状エリアに位置する前記
原稿面上の１次元画像からの光のみを通過させるスリッ
トを有し、かつ、前記１次元画像入力素子の移動に連動
するスリット部材を設けたことを特徴とする。

【０００８】第２の目的を達成するため、第４の発明の
画像入力装置は、第１の発明の構成において、前記画像
入力素子が２次元画像入力素子であり、この２次元画像
入力素子の受光面が前記シャインプルーフ像面に一致し
ており、前記受光面を前記ライン状エリアに対して平行
な複数のライン状エリアに分けて、そのいずれかのライ
ン状エリアを入力のために選択することによって、前記
画像入力素子の入力位置の移動を行うことを特徴とす
る。

【０００９】第１の目的を達成するため、第５の発明の
画像入力装置は、第１の発明の構成において、前記シャ
インプルーフ像面が前記原稿面に対して平行になるよう
に、前記入力光学系の少なくとも一部が前記原稿面に対
して偏芯していることを特徴とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明を実施した画像入力
装置を、図面を参照しつつ説明する。各図中、Ｘ軸，Ｙ
軸，Ｚ軸は、互いに直交している。また、直交するｙ軸
とｚ軸は原稿面(すなわち、物面)ＯＳに対して平行であ
り、直交するｙ’軸とｚ’軸は像面ＩＳに対して平行で
ある。そして、ｚ軸及びｚ’軸はＺ軸に対して平行であ
る。

【００１１】図１及び図２(Ｂ)に示す画像入力装置は、
入力光学系であるレンズ群Ｌと、１次元画像入力素子
{例えば、ラインＣＣＤ(Charge Coupled Device)}Ｄ１
又は２次元画像入力素子(例えば、エリアＣＣＤ)Ｄ２
と、を備えている。原稿面ＯＳ上の位置ＰＡ，ＰＢ，Ｐ
Ｃからの光は、レンズ群Ｌによって像面ＩＳ上の位置Ｐ
Ａ’，ＰＢ’，ＰＣ’でそれぞれ結像する。また、画像
入力素子Ｄ１又はＤ２の受光面は、像面ＩＳ上に位置し
ている。従って、ｚ軸に平行な所定のライン状エリアＬ
Ａ(図１)に位置する原稿面ＯＳ上の１次元画像は、レン
ズ群Ｌによって画像入力素子Ｄ１又はＤ２の受光面上で
結像することになる。なお、レンズ群Ｌの光軸ＡＸはＸ
軸に対して平行である。

【００１２】原稿面ＯＳ上の２次元画像の走査は、原稿
面ＯＳをｙ軸に対して平行な矢印ｍ１方向に移動させる
ことによって行われる。上記原稿面ＯＳの移動によっ
て、原稿面ＯＳ上の２次元画像はライン状エリアＬＡの
位置を通過することになる。このライン状エリアＬＡの
位置が例えば位置ＰＡであれば、原稿面ＯＳ上の２次元
画像のうちライン状エリアＬＡに位置する１次元画像が
位置ＰＡ’で結像することになる。そして、原稿面ＯＳ
上の２次元画像は、ｚ軸に対して平行なライン状の複数
のエリアに分割されて、１次元画像単位で順に画像入力
素子Ｄ１又はＤ２に入力されていく。

【００１３】上記原稿面ＯＳの移動方向(矢印ｍ１方向)
は、ライン状エリアＬＡのライン方向(ｚ軸方向)に対し
て垂直な方向(ｙ軸方向)であればよいので、原稿面ＯＳ
の走査開始位置等に応じて矢印ｍ２方向に原稿面ＯＳを
移動させるようにしてもよい。また、原稿面ＯＳの移動
は、ライン状エリアＬＡ，レンズ群Ｌ及び画像入力素子
Ｄ１又はＤ２に対して相対的なものであればよいので、
原稿面ＯＳを固定し、ライン状エリアＬＡ，レンズ群Ｌ
及び画像入力素子Ｄ１又はＤ２を移動させるようにして
もよい。

【００１４】次に、図１及び図２(Ｂ)に示す画像入力装
置における変倍を説明する。レンズ群Ｌは、像面ＩＳに
台形歪みが生じるように、Ｚ軸方向(すなわち、ライン
状エリアＬＡのライン方向)に平行な軸を中心として、
原稿面ＯＳに対して相対的に偏芯している。図２(Ｂ)
中、Ｘ−Ｙ平面において、原稿面ＯＳに対するレンズ群
Ｌの傾き角度をＹ軸に対する原稿面ＯＳの傾き角度θO
で示し、レンズ群Ｌに対する像面ＩＳの傾き角度をＹ軸
に対する像面ＩＳの傾き角度θIで示す。なお、像面Ｉ
Ｓは、原稿面ＯＳとレンズ群Ｌとで決まるシャインプル
ーフ像面である。

【００１５】上記のように、レンズ群Ｌを原稿面ＯＳに
対して相対的に偏芯させれば、その相対的な傾きによっ
て、２次元画像の各部で物体距離に差を生じさせること
ができる。物体距離に差があれば像倍率に差が生じるた
め、像面ＩＳに台形歪みを発生させることができる。像
面ＩＳに台形歪みが生じると、例えば、原稿面ＯＳ上の
２次元画像が図２(Ａ)に示すような四角形状であれば、
像面ＩＳ上には図２(Ｃ)に示すような台形状の像が形成
されることになる。

【００１６】また、上記のように、原稿面ＯＳに対する
レンズ群Ｌの偏芯(傾き)をＺ軸方向に平行な軸を中心と
したものとすれば、ライン状エリアＬＡに位置する１次
元画像と、それに対応する像と、は互いに平行になる。
つまり、Ｚ軸に平行な１次元画像の各部では、物体距離
に差が生じないので像倍率にも差は生じず、ｚ’軸方向
の各位置での像倍率が一定となる。従って、前述したよ
うにライン状エリアＬＡに対して原稿面ＯＳを移動させ
ることにより走査を行えば、像面ＩＳ上の各位置(例え
ば、ＰＡ’，ＰＢ’，ＰＣ’)において、一定の像倍率
で２次元画像の入力を行うことができる。

【００１７】画像入力素子として１次元画像入力素子Ｄ
１を用いる場合には、１次元画像入力素子Ｄ１を像面Ｉ
Ｓ上でｙ’軸方向{すなわち、ライン状エリアＬＡのラ
イン方向(Ｚ軸方向)に対して垂直方向}に移動させる。
すると、１次元画像入力素子Ｄ１の入力位置(すなわ
ち、受光位置)が、像面ＩＳ上でｙ’軸方向に移動する
ことになる。この移動方向を、図２(Ｂ)，(Ｃ)中の矢印
Ｍ１，Ｍ２で示す。一方、１次元画像入力素子Ｄ１の入
力位置の移動に対応して、原稿面ＯＳ上でのライン状エ
リアＬＡの位置も移動することになる。この移動方向
を、図２(Ｂ)中の矢印ｍ１，ｍ２で示す。像面ＩＳには
図２(Ｃ)に示すように台形歪みが生じている(つまり、
ｙ’軸方向の各位置での像倍率が異なる。)ため、１次
元画像入力素子Ｄ１の入力位置がｙ’軸方向に移動する
と、１次元画像入力素子Ｄ１の受光面上に形成される１
次元画像の像の倍率も変化することになる。

【００１８】例えば、１次元画像入力素子Ｄ１を位置Ｐ
Ａ’から位置ＰＢ’，ＰＣ’に移動させれば(矢印Ｍ２
方向)、１次元画像入力素子Ｄ１の入力位置も位置Ｐ
Ａ’から位置ＰＢ’，ＰＣ’に移動することになるた
め、１次元画像の像倍率は小さくなる。一方、１次元画
像入力素子Ｄ１の入力位置の移動に対応して、原稿面Ｏ
Ｓ上でのライン状エリアＬＡの位置も位置ＰＡから位置
ＰＢ，ＰＣに移動することになる(矢印ｍ２方向)。逆
に、１次元画像入力素子Ｄ１を位置ＰＣ’から位置Ｐ
Ｂ’，ＰＡ’に移動させれば(矢印Ｍ１方向)、１次元画
像入力素子Ｄ１の入力位置も位置ＰＣ’から位置Ｐ
Ｂ’，ＰＡ’に移動することになるため、１次元画像の
像倍率は大きくなる。一方、１次元画像入力素子Ｄ１の
入力位置の移動に対応して、原稿面ＯＳ上でのライン状
エリアＬＡの位置も位置ＰＣから位置ＰＢ，ＰＡに移動
することになる(矢印ｍ１方向)。

【００１９】以上のように、像面ＩＳ上で１次元画像入
力素子Ｄ１をｙ’軸方向に移動させれば、１次元画像入
力素子Ｄ１の受光面上に形成される１次元画像の像の倍
率も変化することになるため、レンズ群Ｌを移動させな
くても変倍を行うことができる。従って、変倍のための
移動機構を簡単にすることができる。また、１次元画像
入力素子Ｄ１は２次元画像入力素子Ｄ２よりもコンパク
トであるため、画像入力素子として１次元画像入力素子
Ｄ１を用いると、装置全体をよりコンパクト化すること
が可能である。

【００２０】なお、１次元画像入力素子Ｄ１の入力位置
の移動に対応して、ライン状エリアＬＡの位置も移動す
ることになるが、変倍に応じて原稿面ＯＳの走査開始位
置(つまり、原稿面ＯＳの端部)を移動したり、ライン状
エリアＬＡ，レンズ群Ｌ及び１次元画像入力素子Ｄ１を
一体的に移動したりすることによって、ライン状エリア
ＬＡ，レンズ群Ｌ及び１次元画像入力素子Ｄ１と原稿面
ＯＳの走査開始位置との相対的な位置関係を変更すれ
ば、これに対応することができる。また、原稿面ＯＳを
往復走査する(矢印ｍ１，ｍ２方向)ようにしても、これ
に対応することができる。

【００２１】さらに、図２(Ｂ)に示すように、スリット
部材ＣＵを設けることが望ましい。このスリット部材Ｃ
Ｕは、原稿面ＯＳからの光のうち所定のライン状エリア
ＬＡに位置する原稿面ＯＳ上の１次元画像からの光のみ
を通過させるスリットＳＬを有し、かつ、１次元画像入
力素子Ｄ１の移動に連動する。このように画像入力用の
スリット部材ＣＵを設ければ、変倍ために１次元画像入
力素子Ｄ１が移動しても、対応するライン状エリアＬＡ
位置からの光線のみがレンズ群Ｌに入力することにな
る。従って、余分な光線がカットされるため、ゴースト
等の無いクリアな像を得ることができる。

【００２２】画像入力素子として２次元画像入力素子Ｄ
２を用いる場合には、まず、図１及び図２(Ｂ)に示すよ
うに、２次元画像入力素子Ｄ２の受光面を像面ＩＳに一
致させる。そして、２次元画像入力素子Ｄ２の受光面を
ライン状エリアＬＡに対して平行な複数のライン状エリ
アに分けて、そのいずれかのライン状エリアを入力のた
めに選択することによって、入力位置(すなわち、受光
位置)の移動を行う。このように、２次元画像入力素子
Ｄ２の受光面において入力に用いるライン状エリアを選
択することは、像面ＩＳ上の２次元画像から入力用の１
次元画像を選択する点で、像面ＩＳ上での入力位置の移
動を前記１次元画像入力素子Ｄ１の移動によって行うこ
とと等価である。

【００２３】像面ＩＳには図２(Ｃ)に示すように台形歪
みが生じている(つまり、ｙ’軸方向の各位置での像倍
率が異なる。)ため、２次元画像入力素子Ｄ２の受光面
上には各ライン状エリアごとに異なった像倍率の像が形
成されることになる。従って、２次元画像入力素子Ｄ２
の入力位置を移動させると、入力される１次元画像の像
の倍率も変化することになる。上記ライン状エリアの選
択は電気的に行うことができるため、レンズ群Ｌや２次
元画像入力素子Ｄ２を移動させなくても変倍を行うこと
ができる。従って、変倍のための移動機構は不要であ
る。

【００２４】なお、２次元画像入力素子Ｄ２の入力位置
の移動に対応して、ライン状エリアＬＡの位置も移動す
ることになるが、１次元画像入力素子Ｄ１を用いた場合
と同様、ライン状エリアＬＡ，レンズ群Ｌ及び２次元画
像入力素子Ｄ２と原稿面ＯＳの走査開始位置との相対的
な位置関係を変更したり、原稿面ＯＳを往復走査したり
することによって、これに対応することができる。さら
に、前記スリット部材ＣＵ{図２(Ｂ)}を設けてもよい。
この場合、スリット部材ＣＵを２次元画像入力素子Ｄ２
の入力位置の移動に連動させればよい。

【００２５】次に、原稿面(物面)ＯＳと像面ＩＳとが互
いに平行な画像入力装置を、図３に基づいて説明する。
図３(Ｂ)に示す画像入力装置は、入力光学系としてレン
ズ群Ｌ１，Ｌ２を有し、かつ、像面ＩＳが原稿面ＯＳに
対して平行になるように、レンズ群Ｌ１，Ｌ２が互いに
異なる傾き角度で原稿面ＯＳに対して偏芯しているほか
は、図１及び図２に示す画像入力装置と同様に構成され
ている。図３(Ｂ)中、原稿面ＯＳ及び像面ＩＳはＹ−Ｚ
平面に対して平行であり、原稿面ＯＳ及び像面ＩＳに対
してＸ軸が直交している。また、Ｘ−Ｙ平面において、
原稿面ＯＳに対するレンズ群Ｌ１，Ｌ２の傾き角度を、
Ｘ軸に対する各光軸ＡＸ１，ＡＸ２の傾き角度θ1，θ2
でそれぞれ示す。

【００２６】レンズ群Ｌ１，Ｌ２は、前記レンズ群Ｌ
(図１，図２)と同様、像面ＩＳに台形歪みが生じるよう
に、Ｚ軸方向に平行な軸を中心として、原稿面ＯＳに対
して相対的に偏芯している。このため、原稿面ＯＳ上の
２次元画像が図３(Ａ)に示すような四角形状であれば、
像面ＩＳ上には図３(Ｃ)に示すような台形状の像が形成
されることになる。従って、変倍については、図１及び
図２に示す画像入力装置の場合と同様に行うことができ
るので、その説明を省略する。また、この画像入力装置
における走査も、図１及び図２に示す画像入力装置の場
合と同様に行うことができるので、その説明を省略す
る。

【００２７】レンズ群Ｌ１，Ｌ２は、原稿面ＯＳと像面
ＩＳとが互いに平行になるように、レンズ群Ｌ１によっ
て形成される中間像面(不図示)が、原稿面ＯＳとレンズ
群Ｌ１とに基づくシャインプルーフの条件を満たし、レ
ンズ群Ｌ２によって形成される最終像面ＩＳが、上記中
間像面とレンズ群Ｌ２とに基づくシャインプルーフの条
件を満たしている。原稿面ＯＳと像面ＩＳとが互いに平
行であるため、変倍のために画像入力素子Ｄ１，Ｄ２の
入力位置が移動する方向(ｙ’軸方向)と、走査のために
原稿面ＯＳが移動する方向(ｙ軸方向)とは、互いに平行
になる。また、変倍において、原稿面ＯＳ；レンズ群Ｌ
１，Ｌ２；像面ＩＳ間のＸ軸方向の間隔が変化しない。
従って、必要となる移動方向がＹ軸方向のみとなるた
め、１次元画像入力素子Ｄ１や原稿面ＯＳを移動させる
ためのカム等の移動機構をより簡単に構成することがで
きる。さらに、前記スリット部材ＣＵを用いた場合に
は、スリット部材ＣＵの移動方向もＹ軸方向と平行にな
るので、スリット部材ＣＵの移動機構の構成も簡単にす
ることができる。

【００２８】原稿面ＯＳと像面ＩＳとが互いに平行にな
る光学構成においては、図４に示すように、画像入力素
子Ｄ１，Ｄ２の入力位置の移動に対応して、レンズ群Ｌ
１，Ｌ２を原稿面ＯＳに対して平行に移動させる構成と
してもよい。例えば、画像入力素子Ｄ１，Ｄ２の入力位
置がＡ２の場合、レンズ群Ｌ１，Ｌ２の位置をＡ１と
し、画像入力素子Ｄ１，Ｄ２の入力位置がＢ２の場合、
レンズ群Ｌ１，Ｌ２の位置をＢ１とし、画像入力素子Ｄ
１，Ｄ２の入力位置がＣ２の場合、レンズ群Ｌ１，Ｌ２
の位置をＣ１とする。図３(Ｂ)に示す画像入力装置にお
いては、画像入力素子Ｄ１，Ｄ２の入力位置の移動に対
応してライン状エリアＬＡ(図１)の位置も移動すること
になるが、図４に示す画像入力装置によれば、レンズ群
Ｌ１，Ｌ２が原稿面ＯＳに対して平行に移動するので、
原稿面ＯＳ上のライン状エリアＬＡの位置を固定したま
ま変倍を行うことができる。

【００２９】上記のように、変倍においてレンズ群Ｌ
１，Ｌ２が移動する構成とすることにより、前記走査開
始位置の変更等が不要になる。また、走査のために原稿
面ＯＳが移動する方向(ｙ軸方向)と、変倍のために画像
入力素子Ｄ１，Ｄ２の入力位置が移動する方向(ｙ’軸
方向)と、変倍のためにレンズ群Ｌ１，Ｌ２が移動する
方向(Ｙ軸方向)と、が平行であるため、カム等の移動機
構の構成が簡単になり、各移動機構を兼用することも可
能である。

【００３０】

【実施例】以下、本発明を実施した画像入力装置を、近
軸光学構成の具体例を挙げて、更に詳細に説明する。こ
こで例として挙げる実施例１は、前述した図１及び図２
に示す実施の形態に対応する実施例であり、実施例２
は、前述した図３及び図４に示す実施の形態に対応する
実施例である。なお、実施例１，２の光学構成では、入
力光学系であるレンズ群Ｌ，Ｌ１，Ｌ２を、所定のパワ
ーを有する薄肉理想レンズで代表させて、その骨組みで
表すことにする。

【００３１】表１に実施例１，２の近軸配置データを示
し、図５，図７に実施例１，２の近軸配置及び光路をそ
れぞれ示す。表１は、近軸配置を絶対座標系(X,Y,Z)で
表している。つまり、物面(原稿面)ＯＳの近軸配置を物
面ＯＳの中心位置ＰＢで表しており、レンズ群Ｌ，Ｌ
１，Ｌ２の近軸配置を各中心位置ＰＬ，Ｐ１，Ｐ２で表
しており、像面ＩＳの近軸配置を位置ＰＢからの光が結
像する像面ＩＳ上での位置ＰＢ’で表している。なお、
この絶対座標系(X,Y,Z)は、図５，図７に示すように互
いに直交するＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸で規定される。図２
(Ｂ)，図３(Ｂ)，図４と同様、Ｘ−Ｙ平面は紙面に平行
であり、Ｚ軸はＸ−Ｙ平面に対して垂直である。

【００３２】表１において、物面ＯＳの傾き角度θO
(°)及び像面ＩＳの傾き角度θI(°)は、Ｙ軸に対する
位置ＰＢ，ＰＢ’を中心としたＺ軸回りの回転角度(時
計回りを正とする。)である。また、レンズ群Ｌ；Ｌ
１，Ｌ２の光軸ＡＸ；ＡＸ１，ＡＸ２(図１〜図３)の傾
き角度θL；θ1，θ2(°)は、各位置ＰＬ；Ｐ１，Ｐ２
を中心としたＸ軸に対するＺ軸回りの回転角度(時計回
りを正とする。)である。

【００３３】実施例１では、物面ＯＳがレンズ群Ｌの光
軸ＡＸに対して偏芯している(つまり、レンズ群Ｌの光
軸ＡＸが物面ＯＳに対して垂直でない。)ため、シャイ
ンプルーフの条件によって決まる像面ＩＳも光軸ＡＸに
対して偏芯している。この像面ＩＳ上に、前記１次元画
像入力素子Ｄ１又は２次元画像入力素子Ｄ２が配置され
る。なお、絶対座標系(X,Y,Z)の原点(0.000,0.000,0.00
0)はレンズ群Ｌの中心位置ＰＬであり、レンズ群Ｌの光
軸ＡＸはＸ軸と一致している。

【００３４】実施例２では、レンズ群Ｌ１，Ｌ２が互い
に独立した共軸光学系を成しており、レンズ群Ｌ１，Ｌ
２が互いに偏芯した状態で軸非対称光学系(偏芯光学系)
を構成している。レンズ群Ｌ１，Ｌ２は、物面ＯＳと像
面ＩＳとが互いに平行になるように、レンズ群Ｌ１によ
って形成される中間像面(不図示)が、物面ＯＳとレンズ
群Ｌ１とに基づくシャインプルーフの条件を満たしてお
り、レンズ群Ｌ２によって形成される最終像面ＩＳが、
中間像面とレンズ群Ｌ２とに基づくシャインプルーフの
条件を満たしている。その結果、変倍において、物面Ｏ
Ｓ；レンズ群Ｌ１，Ｌ２；像面ＩＳ間のＸ軸方向の間隔
が変化せず、変倍のために画像入力素子Ｄ１又はＤ２の
入力位置が移動する方向と原稿面ＯＳの移動方向(すな
わち、走査方向)とが平行になる。これにより、カム等
の移動機構の構成をより簡単にすることができる。な
お、絶対座標系(X,Y,Z)の原点(0.000,0.000,0.000)は絞
りＳの中心位置ＰＳであり、物面ＯＳと像面ＩＳはいず
れもＹ−Ｚ平面に対して平行になっている。

【００３５】表２に、実施例１，２における、各物高ｙ
に対するＺ軸方向の像倍率β_Zの変化を示す。なお、物
高は、Ｚ軸と同方向にｚ軸をとり、ｚ軸に対して垂直
で、かつ、物面ＯＳに対して平行な方向にｙ軸をとった
場合、座標(ｙ,ｚ)で表される。像高は、Ｚ軸と同方向
にｚ’軸をとり、ｚ’軸に対して垂直で、かつ、像面Ｉ
Ｓに対して平行な方向にｙ’軸をとった場合、座標
(ｙ’,ｚ’)で表される。

【００３６】また、図６，図８に、実施例１，２におけ
る物面ＯＳ上の画像と像面ＩＳ上に形成される像をそれ
ぞれ示す。図６，図８において、破線は物面ＯＳ上での
画像をｙ−ｚ平面に対して垂直方向から見た状態を示し
ており、実線は像面ＩＳ上に形成される画像(破線)の像
をｙ’−ｚ’平面に対して垂直方向から見た状態を示し
ている。図６，図８に示すように、像高ｙ’(つまり、
１次元画像の入力位置)に対応して像倍率が変化してい
ることが、像の台形歪みから分かる。

【００３７】

【表１】

【００３８】

【表２】

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように第１〜第５の発明に
よれば、台形歪みを生じさせたシャインプルーフ像面上
で画像入力素子の入力位置を移動させる構成となってい
るため、入力光学系を移動させなくても、画像入力素子
の入力位置で結像する像の倍率を変化させることができ
る。従って、簡単な移動機構で変倍を行うことができ
る。そして、変倍のための移動機構が簡単になるため、
装置全体のコンパクト化及び低コスト化を達成すること
ができる。

【００４０】第２の発明によれば、画像入力素子として
コンパクトな１次元画像入力素子が用いられているた
め、装置全体をよりコンパクト化することができる。第
３の発明によれば、スリット部材によって余分な光線が
カットされるため、ゴースト等の無いクリアな像を得る
ことができる。第４の発明によれば、２次元画像入力素
子が用いられているため、変倍のための移動機構なしに
変倍を行うことができる。そして、変倍のための移動機
構が不要であるため、装置全体のコンパクト化及び低コ
スト化を達成することができる。第５の発明によれば、
画像入力素子の入力位置の移動方向と原稿面の移動方向
とが平行になるため、変倍のための移動機構がより簡単
になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る一実施の形態の光学構成を模式的
に示す斜視図。

【図２】図１の実施の形態のＸ−Ｙ断面，原稿面上の画
像及びその像を模式的に示す図。

【図３】本発明に係る他の実施の形態のＸ−Ｙ断面，原
稿面上の画像及びその像を模式的に示す図。

【図４】変倍時に入力光学系が移動する実施の形態のＸ
−Ｙ断面を模式的に示す図。

【図５】実施例１の光学構成及び光路を示す図。

【図６】実施例１によって生じる像の台形歪みを示す
図。

【図７】実施例２の光学構成及び光路を示す図。

【図８】実施例２によって生じる像の台形歪みを示す
図。

【符号の説明】

Ｌ，Ｌ１，Ｌ２ …レンズ群(入力光学系) ＡＸ …レンズ群Ｌの光軸ＡＸ１ …レンズ群Ｌ１の光軸(対称軸) ＡＸ２ …レンズ群Ｌ２の光軸(対称軸) Ｄ１ …１次元画像入力素子Ｄ２ …２次元画像入力素子ＣＵ …スリット部材ＳＬ …スリットＯＳ …原稿面(物面) ＩＳ …像面(シャインプルーフ像面) ＬＡ …ライン状エリア θ1 …レンズ群Ｌ１の傾き角度 θ2 …レンズ群Ｌ２の傾き角度 θO …原稿面の傾き角度 θI …像面の傾き角度

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】原稿面上の２次元画像の入力において、
所定のライン状エリアに位置する前記原稿面上の１次元
画像を入力光学系によって画像入力素子の受光面上で結
像させるとともに、前記ライン状エリアのライン方向に
対して垂直方向に、前記原稿面を前記ライン状エリア，
入力光学系及び画像入力素子に対して相対的に移動させ
ることによって前記２次元画像の走査を行う画像入力装
置であって、前記原稿面と前記入力光学系とで決まるシャインプルー
フ像面に台形歪みが生じるように、前記入力光学系の少
なくとも一部が、前記ライン状エリアのライン方向に平
行な軸を中心として、前記原稿面に対して相対的に偏芯
しており、前記画像入力素子の入力位置を、前記シャインプルーフ
像面上で前記ライン状エリアのライン方向に対して垂直
方向に移動させることによって、前記１次元画像の像倍
率を変化させることを特徴とする画像入力装置。
【請求項２】前記画像入力素子が１次元画像入力素子
であり、この１次元画像入力素子を前記シャインプルー
フ像面上で前記ライン状エリアのライン方向に対して垂
直方向に移動させることによって、前記画像入力素子の
入力位置の移動を行うことを特徴とする請求項１に記載
の画像入力装置。
【請求項３】前記原稿面からの光のうち所定のライン
状エリアに位置する前記原稿面上の１次元画像からの光
のみを通過させるスリットを有し、かつ、前記１次元画
像入力素子の移動に連動するスリット部材を設けたこと
を特徴とする請求項２に記載の画像入力装置。
【請求項４】前記画像入力素子が２次元画像入力素子
であり、この２次元画像入力素子の受光面が前記シャイ
ンプルーフ像面に一致しており、前記受光面を前記ライ
ン状エリアに対して平行な複数のライン状エリアに分け
て、そのいずれかのライン状エリアを入力のために選択
することによって、前記画像入力素子の入力位置の移動
を行うことを特徴とする請求項１に記載の画像入力装
置。
【請求項５】前記シャインプルーフ像面が前記原稿面
に対して平行になるように、前記入力光学系の少なくと
も一部が前記原稿面に対して偏芯していることを特徴と
する請求項１に記載の画像入力装置。