JPS5851385A - 光電変換装置 - 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】 本発明は、光電変換装置に関するものである。

第１図に従来のフライングスポットスキャナによる光電
変換装置を示す、蘂１図でフライングスポット１として
電子管を用いるかわりに、レーザー光源を用いて４良い
、ビーム２をレンズ３を通して、被写体面４上に集光し
その反射光をホトマル３１，３２で受光する。この場合
、８／Ｎを良くするために少なくとも被写体４、ホトマ
ル３１゜３２は暗箱中に収納する必要があるとともに、
被写体からの反射光を均一に受光するため被写体から離
しておく必要があり、場合により複数個用いるから、光
の利用率は低下するのみでなく、光電変換装置が大型化
する問題がある。

本発明は光電変換装置、特に高速、高解儂度、小型にし
て、光の利用率が高く、さらに反射光の受光むらが少な
い光電変換装置を提供することを目的とする。

以孟、本発明を実施例を参照して詳細に説明する。第２
図は本発明の第１の実施例である。第２図においてはレ
ーザー光源５を回転多面鏡６で水平走査する例について
示しであるが、これは第１図の如き、電子管による走査
で４同一であることは言うまでもない。

第２図においてレーザー光源５から出た光を集光レンズ
９により集光し、回転多面鏡″６に照射する。回転多面
鏡６により反射されたレーザー光は被写体４上を水平（
Ｘ軸）方向に移動するが、被写体４Ｆｉレーザー光の走
査円弧上の弦に位置するので、光路差が生じるが、この
光路差を補整レンズ７により補整すれば、回転多面鏡６
の回転角に比例した水平位置にレーザー光を照射出来る
。補正レンズ７としてはたとえばＦ０レンズを用いれば
よい。被写体４に接近しておかれた光電変換器８１．８
２で被写体４からの反射光の強弱を電気信号に変換する
。

光電変換器８１．８２の光電変換面８１１゜８２１はそ
れぞれの陽極８１２，８２２と対になってレーザー光の
走査方向（Ｘ軸）にそっておかれており、且つ被写体４
からの反射光を効率良く受光できるように、被写体４に
向いあっている。

また、光電変換器８１．８２はレーザー光の走査中より
長くして走査端の光も充分受光出来るようＫＬ、被写体
４の移動の妨げＫならない範囲で被写体４’に接近して
取りつける。なお、光電変換器８１．８２は例えば５ｂ
−ＣＢ等の光電面を用いた光電管等を長尺化することに
より簡単に％現出来る。光電変換器８１．８２と被写体
４は必要に石じて外光の入らないケースに収納するよう
Ｋしてもよい。

第３図は本発明の第２の実施例で第２図では被写体４に
垂直方向からレーザー光を走査し、レーザー光の走査す
る両端に光電変換器８１．８２を設置したがこの実施例
ではレーザー光５１を斜めから照射し、光電変換器８１
を被写体４に対向する位置に設置する。

第４図は本発明の第３の実施例で、Ｓ／Ｎをさらに向上
するための実施例である。すなわち従来例でも述べたよ
うに外乱光が光電変換器８１．８２に入射することによ
り８／Ｎが低下するが、本発明の光電変換装置では光電
変換器が被写体に近接しておかれており、かつ光電面が
被写体の方向を向いているので、Ｓ／ＮＦｉｔしく高い
。しかし点光源以外の光が走査領域附近の被写体に入射
するとこの反射光が光電変換器により受光され、ｓ／Ｎ
を低下する。第４図はかかる不具合を解決するために被
写体４と光電変換器８１．８２の間に被写体４の送行の
妨げにならない範囲でスリットを有する光遮蔽板９１０
を被写体４に密着しておいたものである。光遮蔽板９１
０には反射率の充分低い材質を用いるか、またはその表
面に反射率を低くする塗装９２０を施せばよい。

第５図は本発明の第４の実施例で、被写体における鏡面
反射により光電変換器が飽和する問題を解決する本ので
ある。鏡面反射とは被写体表面が何らかの理由によって
入射光Ｋｎして反射面が鏡面の如く作用するために反射
光の方向がある一定の方向に限られることである。被写
体が紙等の場合には反射光は散乱するのが一般的である
が、鉛筆等で強く書かれた部分は紙面がカーボンにより
うめられて光沢を有し、鏡面反射を生じることがある。

鏡面反射を生じると光電変換器に入射する光の量が通常
の数十倍になり光電変換器が飽和し、正確な光電変換が
行なえなくなり応答速匿も低下する。また反射する光が
光電変換器の特定部分に集中してあたるため光電変換器
の局所的な感度ばらつきの影響を受けやすい等の問題が
あった。

第５図ではレーザーによるフライングスポットの例を示
すが、電子管、その他の方式であっても同様であること
は言うまでもない。

第５図においてレーザー光源５がら発せられたビームを
集光レンズ９で平行光線にして回転ミラー６で反射させ
方向を変えなからＦ０レンズ７に入射する。Ｆθレンズ
７け回転ミラー６０回転角に比例した等速な走査ビーム
を得るための補正・集光レンズである。Ｆａレンズ７を
透過した走査ビームは被写体４で反射して散乱媒体１ｏ
を通って光・電変換器８１へ入射する。散乱媒体１ｏＦ
ｉ透過光を散乱する媒体で例えばスリガラスのようなも
のか、透明なガラスの片面（光が出射する面）が種々の
方向を向くような微小面としたものである。被写体４の
状態によって反射光のうち光電変換器８１の特定方向へ
入射する光が異常に多くなる場合があるので光散乱媒体
１ｏを光電変換器８１への反射光路中に挿入すると、光
電変換器８１への直接光を散乱し、入射窓口８１０を通
して光電変換面８１１へ一様に当るように働くから、光
電変換面８１１の局部的な飽和を防ぐことが出来る。第
５図において、光電変換器８１Ｆｉ例えば光電管で、光
電変換面８１１は陰極で、この陰極８１１に対向して、
陽極８１２が設けられている。

光散乱媒体１０Ｆｉ入射窓口８１００部分に一体化した
構造としても何ら問題はない。

第６図は光散乱媒体１０の効果を示す実験結果である。

第６図（ａ）は上質紙の白地にレーザー光をあて九時の
反射光の強度分布で紙面の状態によｐ例えばＡＡ’を基
準にＢとＣでは４〜５倍の強度差が生じており局所的に
飽和レベルＣに達していることがわかる。同図（ｂ）は
光散乱媒体１０を挿入した場合で光強度分布が平坦化さ
れていることを示す。同図（Ｃ）は黒地の鏡面反射時で
局部的に異常に強い光が反射し、光電変換器の局所飽和
りが現われていることがわかる。同図（ｄ）は（Ｃ）の
場合に対して光散乱媒体１０を挿入したことＫより光強
度分布が平坦化されていることを示す。

すなわち、光散乱媒体１０を用いると局所的な飽和の防
止と、光電変換器の部分的な感度ばらつきが平均化され
るので被写体の明暗に応じて鏡面反射のない正確な光電
変換装置を実現することができる。

以上説明したごとく本発明によれば、光電変換器が被写
体に接近しているので反射光の利用率を著しく向上出来
、Ｓ／Ｎが向上するのみでなく、レーザー光の出力を低
減でき、光電管の感度を低下出来る等装置の小型化・低
価格化が計れ、その効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の光電変換装置の構成を示す図、第２図〜
第５図は本発明による光電変換装置の実施例を示す図、
第６図は従来および本発明による第５図に示された光電
変換装置の特性を比較して示す図である。 亮３図 ｙｌ　４　　図 ￥３６　図 （４，） Ｉ帆ｇ／目簸 ￥３　６　　図 （〆）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 移動する被写体に光を照射し、被写体からの反射光の強
   弱に応じた電気信号を発生する光電変換装置において、
   被写体面に近接して被写体の移動方向と直角方向に長片
   を有する光電変換器を取りつけ、該長片に沿って移動す
   るスポット光により上記被写体を照射することを特徴と
   する光電変換ｆ１１１゜