JPS58111479A - 光学的走査装置 - Google Patents

光学的走査装置

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JPS58111479A
JPS58111479A JP21523381A JP21523381A JPS58111479A JP S58111479 A JPS58111479 A JP S58111479A JP 21523381 A JP21523381 A JP 21523381A JP 21523381 A JP21523381 A JP 21523381A JP S58111479 A JPS58111479 A JP S58111479A
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JP
Japan
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scanning
light
light sources
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picture
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Pending
Application number
JP21523381A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroaki Kodera
小寺 宏「あ」
Kunio Yoshida
邦夫 吉田
Yukifumi Tsuda
津田 幸文
Yoshimitsu Sugano
菅野 義光
Motohiko Naka
中 基孫
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication of JPS58111479A publication Critical patent/JPS58111479A/ja
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/04Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa
    • H04N1/19Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa using multi-element arrays
    • H04N1/191Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa using multi-element arrays the array comprising a one-dimensional array, or a combination of one-dimensional arrays, or a substantially one-dimensional array, e.g. an array of staggered elements
    • H04N1/192Simultaneously or substantially simultaneously scanning picture elements on one main scanning line
    • H04N1/193Simultaneously or substantially simultaneously scanning picture elements on one main scanning line using electrically scanned linear arrays, e.g. linear CCD arrays
    • H04N1/1931Simultaneously or substantially simultaneously scanning picture elements on one main scanning line using electrically scanned linear arrays, e.g. linear CCD arrays with scanning elements electrically interconnected in groups

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  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Image Input (AREA)
  • Image Processing (AREA)
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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】 本発明は、光検出素子を利用したファクシミリ。
OCR,画像読取装置などの光学的走査装置に関するも
ので、簡便で平面走査に適しかつ大画面にも容易に拡張
できる新規な走査手段を提供することを目的とする。
従来、平面走査式の光学的な原稿読取装置としては、■
フライングスポット管による電子管走査方式、■電荷転
送素子(COD)を利用したイメージセンサによる固体
走査方式、■光学ファイバーを利用しだ円−直線変換走
査方式、■回転多面鏡や振□動ミラーによる機械的な光
線走査方式などがある。■、■は共に電子的走査という
点でメリットがあるが、■は装置か複雑かつ高価となる
ため特定の用途に限られ、また■は素子のバラツキ。
感度、雑音特性2分解能等の制約から余シ精密さを要し
ない2値あるいは階調数の少いパターンの読取りに適し
ている。一方■、■は機械的走査機構を持つため、装置
製作上の精密さが要求され、一般に装置が大型となり制
御も容易ではない。
本発明はこれらの欠点を相補し、比較的簡単な機構で平
面化が実現でき、かつ中間調やカラーを含む画像の読取
シにも高感度で信号対雑音比の良好な出力を得ることが
可能な光学走査装置を提供するものである。
本発明は、上記■の方法と同様に、光学ファイバーを利
用するものであるが、機械的可動部を除去して電気的走
査により同様の機能を果すように工夫されている。
以下に図面を用いて本発明の詳細な説明する。
第1図は本発明の一実施例の原理的な構成を示すもので
ある。本図は一例として、フィルム状ノ透明原画100
を走査分解する場合を例示しておシ、直線状に配列され
た光学ファイバ一群1o1と102が原画1ooを上下
から挾む形に配置されている。
光学ファイバ一群1o1と102はともに原画。
側の端面で所望の分解能をもつ素線径の光学ファイバー
が走査線長だけ一直線に並べてあシ、他端は図示のごと
く光学ファイバ一群101はに本ずつM群に、光学ファ
イバ一群102はN本ずつN群にそれぞれ分割され群毎
に束ねられている。したがって、走査線上にはMxN本
のファイバー線が並んでおシ、−走査当りMxN個の絵
素に分解される。
第1図(b)は、走査線上のMxN個の絵素と、光学フ
ァイバ一群101および102の各ファイバー線との結
合関係の一例を、模式的に描いたものである。光学ファ
イバ一群101は、原画の一走査線を左端からN絵素毎
に区切り、N本のファイバー束を一群として、順次i=
1.2.・・団・1MなるM群に分割されている。一方
光学フアイバ一群102は各群生の一個の絵素の中から
、たとえば第j番目の絵素のみを抜き出しこれを一束に
集めたものを第5群としている。すなわち、i”1の群
は、各群生のN個の絵素のうち第1番目の絵素のみを、
j−2の群は第2番目の絵素のみを、それぞれ1=1〜
MについてN本のファイバー線により取出し一束にまと
めて、順次j=1〜NなるN群を構成している。
次に第2図はこのような1群とj群のファイバ一群を用
いて、原画をMxN点の絵素に分解走査するための光学
系の構成例を示したものである。
ここでは、前記ファイバ一群101は原画1o。
の照明光の光伝達路として作用し、一方光学フアイバ一
群102は原画1ooの各絵素点の濃淡情報に比例した
透過光を取出すための受光用光伝達路として作用する。
第2図において、200および201は前記光学ファイ
バ一群1o1のM群の各ファイバー束に対向して設けら
れたV組の走査用光源群および集光レンズ群であり、各
光源200からの光はそれぞれ対向するN本のファイバ
ー束1o1に入射せしめている。
一方、2o2および203は、前記光学ファイバ一群1
02のN群の各ファイバー束に対向して設けられたN組
の集光レンズ群および光検出器群である。光検出器20
3には例えば光電変換素子が使用され、各ファイバー束
毎にN本の射出光を集光してそれぞれ相対する光電変換
素子203に受光せしめている。
以上の構成において、本発明における原画の走査は、M
個の光源200を順次時系列に低速度で点滅してゆき、
このとき同時にN個の光電変換素子203の出力を高速
度で時系列に選択切換えして取出すことにより行わ5れ
、時間的に一走査区間をMxN個に分解して原画100
面上の各絵素点からの透過光を電気的な時系列信号とし
て検出することができる。この走査原理は第1図(b)
と第2図を対比すると容易に理解される。すなわち、光
源側ではまずi=1のランプ200を点灯すると、これ
に結合されたN本の光学ファイバー101を通して原画
100面の左端“からN絵素分が照明される。このN絵
素の透過光は、第1図(b)に明示されるように、第1
番目の絵素は第1番目の′j−1の受光素子203に、
第2番目の絵素は第2番目のj==2の受光素子203
に、以下順次j=3゜4、・・・・・・、Nのに個の受
光素子203に分散して検出される。i=1群のランプ
200が点灯している間は、このN絵素の光電変換出力
は、j=1〜NのN個の素子203に同時に得られるか
ら、このとき受光素子203をj”1t2t ・・・・
・・、Nの順に時間的に切換えて読出せば、原画100
の左端から最初のに絵素分の走査信号を得ることができ
る。次に光源200をi=1からi−2に切換えると、
隣接する第2群のに絵素が照明され、このN絵素の透過
光は同じく前記第1群と共通のj=1〜NのH個の光電
変換素子203によシ検出されるので、i=2のランプ
200が点灯している間に、再び]”1p2t ・・・
・・・、Hの順に光電変換素子203を切換ビ読青せば
・次″ゞ絵素区間の走査信号が得られる。以下同様にし
て、光源200をi=a、 4.・・・・・・9Mの順
に切換えながら、その都度、光電変換素子群203をj
−1゜2、・・・・・・、Nなる順に繰り返し切換えて
出力を取出すことにより、次々とN絵素区間を走査して
ゆくことができる。もし、N絵素単位で並列の分解信号
を得たいときは、上記の光電変換素子203の切換えは
不要となる。
第3図はこの光源200および光電変換素子群203の
電気的なスイッチングの様子を、理想的なタイムチャー
トで示したものである。i=1〜Mで示す時間幅Tのパ
ルス群は各光源200の点灯時間を示し、j−1〜Nに
対応したパルス列は、各光源2ooの点灯時間幅TをN
分割してt=TAなるタイムスロットで刻まれた各光電
変換素子203の時分割走査パルスを示している。しか
し現実の問題としては、光源200の点滅に関して立上
り、立下シの応答時間τを考慮する必要がある。たとえ
ばタングステン電球のような熱的慣性の犬なる光源の場
合には、矩形波の入力に対して第4図(IL)のような
発光□の応答を示すので、同図(b)のごとく定常状態
に達するまでの立上りおよび立下シ時間を除去するよう
時間間隔を余分に見込んで走亨を行う必要がある。光源
200に発光ダイオードを用いるような場合には、第3
図に近いほぼ理想釣人走査が可能である。
上記の例は原画100が透過性のフィルムの場合を例示
したが、反射原画の場合も同様の原理を適用できること
は勿論である。
第6図は、透過の場合と反射の場合の信号検出の様子を
図示したもので、aの透過型に対し反射の場合にはbの
ようにファイバー束1o1と102を原画1oO面よシ
若千の空隙を設けて背中合わせに密着させて配列し、一
方のファイバー束101より射出され原画100面で反
射した信号光を他方のファイバー束102で受光伝達す
ることができる。
以上述べたように、本発明はV個の光源とN個の光電変
換素子を、N本ずつV組の光学ファイバーによシ結合し
て、−走査区間をMxN点の絵素に分解走査するもので
、少数のMおよびNを用いてもその積であるMxN点の
多数点の絵素分解を可能ならしめるところに最大の特長
を有する。一般に光源もしくは光電変換素子のいずれか
一方のみを走査する場合には、当然ながら、一走査線上
の全絵素数と同数だけの光源列もしくは光電変換素子列
を必要とする。本発明では特に、原画と一対一に密接し
た光学ファイバー列により絵素信号を検出しているので
、光量損失が少なくかつ集光系には精密なレンズや位置
調節機構を必要とせず電気的な平面式のライン走査を実
現できる。
本発明は信号対雑音比の良好な信号出力を得ることがで
きるので、ノ・−フトー/を含む画像の読取りは勿論の
こと、カラー原画の読取りにも十分適用しうるものであ
る。
第6図は、カラー原画に対し3色分解出力を得るように
構成した一実施例を示す。−直線上に配列された前記M
組の白色光源群に対し、赤色光透過、緑色光透過、青色
光透過の3色フィルター301.302,303を付加
し、一走査毎にフィルタを回転機構により切換えて、い
わゆる線順次式の色分解走査信号を得ることができるっ
さらに付は加えるならば、上記各実施例では、光源側お
よび光検出側共に光学ファイバーを光伝達路として利用
した場合を例示したが、これらの一方はファイバー以外
の光学系を利用することも可能である。第7図はそのよ
うな光学系の一実施例であシ、光源側に光学ファイバー
に代えて矩形スリット投影レンズ系Too、701を設
けた場合を示している。同図において、2ooおよび2
01は前記第2図と同様の照明光学系であシ、M個の矩
形開口が一直線上に配列されたスリット板700の対向
する開口を照明する。各開口を通過した照明光線は、M
個の結像レンズ群701により原画1ooの走査線70
2上に相隣接する位置に開口の明像を結ぶ。走査線70
2上の各開口の像は前記第1図あるいは第2図と同様に
、N絵素毎に分割された原画面の小区間を独立に照明す
るものであシ、光源200を順次点滅していくことによ
り前記光学ファイバ二と同様の走査作用が得られること
は明白である。スリット板700および結像レンズ群7
01以外の各構成要素は前記第2図と同一であるので説
明は省略する。
以上の実施例に示される通り、本発明はM個の電気的に
切換え可能な光源群とN個の光電変換素子群を組゛み合
わせて、MXN点の゛絵素分解走査を行うものであ如、
少数の光源と光電変換素子を用いて多数点の絵素分解を
実現できるところに利点がある。本発明は、平面でかつ
電気的にライン走査を行えるため、とくにファクシミリ
や製版用スキャナ、図形入力装置に適し、ハーフトーン
およびカラーを含む画像情報を良好な感度で読取ること
が可能である。さらに本発明を具体的に実施するに当っ
ては、精巧なレンズ系や微調整機構を必要とせず安価か
つ簡便に装置化を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図(IL)、Φ)は本発明の光学的走査装置の基本
的な走査原理構造を示す積形図、第2図は同装置におけ
る走査用光源および受光用光電変換素子を含む走査分解
装置の構成を示す正面図、第3図は第2図の光源および
光電変換素子動作を示すタイムチャート、第4図(IL
)、 (b)は光源の発光の立上り。 立下少時間を考慮した現実的な走査パルス列の一例を示
す波形図、第6図(IL)、 (b)は透過および反射
原画に対する光検出系の配置構造を示す概略構成図、第
6図はカラー原画に適用する場合の3色分解フィルター
の例を示す概略構成図、第7図は走査光源側を光学ファ
イバーと等価な機能をもつ矩形スリット投影光学系で代
用した実施例を余す概略構成図である。 1oo・・・・・・原画、101,102・・・・・・
光学ファイバ一群、2oO・・・・・・光源、201,
202・・・・・・集光レンズ群、2o3・・・・・・
光電変換素子、3o1・・・・・・赤色光透過フィルタ
ー、302・・・・・・緑色光透過フィルター、3o3
・・・・・・青色光透過フィルター、Too・・・・・
・スリット板、701・・・・・・結像レンズ群、70
2・・・・・・走査線。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第2
図 i□l  2 3 −一一一一−−M j=1  2   、y     −N第 3 図 も=淘 第5図 11A6図 マ I7図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)原画の一走査区間をV個の小区間に分割してこの
    小区間をそれぞれ独立に照明するV個の電気的に制御さ
    れる照明光源を備え、前記小区間毎の原画の反射もしく
    は透過光をN絵素に分割してに個の光検出器に導くH本
    ずつの光伝達路をM組分設け、前記N本ずつの光伝達路
    の出力は各組共通に順次前記に個の光検出器に並列に接
    続されるよう配列し、前記M個の照明光源とM個の光検
    出器を電気的に選択制御して一走査区間をMal絵素に
    分解走査することを特徴とする光学的走査装置。 (2)光伝達路は光学ファイバーからなることを特徴と
    する特許請求の範囲第1項記載の光学的走査装置。 @ M個の照明光源は、光学ファイバー束により光源と
    小区間を連結した照光装置からなること2、− を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の光学的走査装
    置。 (4)M個の照明光源は、V個の光源とこれにょシ小区
    間上に独立に結像される矩形状スリット投影装置からな
    ることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の光学的
    走査装置。
JP21523381A 1981-12-24 1981-12-24 光学的走査装置 Pending JPS58111479A (ja)

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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4826319A (ja) * 1971-08-07 1973-04-06
JPS4838613A (ja) * 1971-09-17 1973-06-07
JPS49105412A (ja) * 1973-01-12 1974-10-05

Patent Citations (3)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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