JPS593404A - Fiber opitcal system - Google Patents

Fiber opitcal system

Info

Publication number
JPS593404A
JPS593404A JP57112405A JP11240582A JPS593404A JP S593404 A JPS593404 A JP S593404A JP 57112405 A JP57112405 A JP 57112405A JP 11240582 A JP11240582 A JP 11240582A JP S593404 A JPS593404 A JP S593404A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
original
fiber
optical fiber
bundle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP57112405A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Katsumi Nakagawa
克己 中川
Noritaka Mochizuki
望月 則孝
Toshiyuki Komatsu
利行 小松
Masaki Fukaya
深谷 正樹
Mitsutoshi Kuno
久野 光俊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP57112405A priority Critical patent/JPS593404A/en
Publication of JPS593404A publication Critical patent/JPS593404A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/04Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings formed by bundles of fibres
    • G02B6/06Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings formed by bundles of fibres the relative position of the fibres being the same at both ends, e.g. for transporting images

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)

Abstract

PURPOSE:To improve resolution by providing a transparent member between an optical fiber bundle and an original plane. CONSTITUTION:An optical fiber bundle 31 wherein glass fibers having 25mum diameter per piece are bundled is sandwiched by glass blocks 32, and glass plates 33, 35 are provided to the bottom end thereof. The surface of the plate 35 is painted black except the opening 35'. The image of an original 36 is made incident through the opening 35' to the bundle 31, from which the image is transmitted to an image sensor 34 and is read by the same. The parallel light which is made incident to the bundle from the outside by a cylindrical lens 37 condenses to the opening 35', and the original 36 is illuminated by the focusing light thereof.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は原稿画像をイメージセンサ等によシ画像情報と
して読取る画像伝達成いは処理装置などに用いるに適し
たファイバー光学系に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a fiber optical system suitable for use in an image transmission or processing device that reads a document image as image information using an image sensor or the like.

近年、電子技術の発達に伴って、各種の1lItl像伝
達成いは処理装置が普及しつつある。この釉の装置にお
いては、原稿を照明するための照明系と、原稿の画像を
結像するための結像系と、該結像した画像を電気信号に
変換するイメージセンサから構成される読取部とが不可
欠である。そして、上記結像系としては一般に結像レン
ズが用いられたため、長い光路長が必要であった。
In recent years, with the development of electronic technology, various types of image transmission and processing devices have become popular. In this glaze device, a reading unit is composed of an illumination system for illuminating the original, an imaging system for forming an image of the original, and an image sensor for converting the formed image into an electrical signal. is essential. Since an imaging lens is generally used as the imaging system, a long optical path length is required.

そのため、最近の技術動向を見ると、長い光路長の不要
な結像系と原稿と同じ幅のイメージセンサを組み合せる
事で、コンパクトな原稿読取シ装置を構成するようにな
ってきている。このような光路長の短い結像系として、
しばしばファイノ(−光学系が用いられる。ファイバー
光学系は一般に、その長さ方向にのみ光を伝達する光フ
ァイバーを規則正しく束ねる事によって構成された光フ
アイバー束から成シ、該九ファイバー束の一端から画像
を入射すると、該画像をもう一方の端まで伝送前述のよ
)な促米の涼桶胱取り装置に川(・た、)アイバー束1
2はガラスブロック、3はイメージセンサ、4は原稿面
、5は照明光を示す。こりよ5&フアイバー光学系の解
像度は、原稿面4と光フアイバー束の入射側端面1′と
を密着させた時に最も高(1大略、光フアイバー1本の
径ηの逆数1/I)で表わされる。ところがこのよ5カ
構成では原稿面を照明するためのスペースが取れないの
で、実際には原稿面4と元ファイバー東端面1′との距
離(1)をある程度とらざるを得ない。この時の解像度
はS1本の光ファイバーの開口数((N、A、) −5
inθ〕を用いると、第2図に示す様に、大略1/(D
+21(N、A、))で表わされる(ただし、θζ0と
考えsinθ−tanθとした)。ここで第1図と共通
の部分には同一符号を附した。従って、このような従来
のファイバー光学系においては、光ファイバーの画像入
射側の端が原稿に密着させることができない為、解像度
が低いと(・う欠点があった。
Therefore, looking at recent technological trends, compact document reading devices are being constructed by combining an imaging system that does not require a long optical path length and an image sensor that has the same width as the document. As an imaging system with such a short optical path length,
Fiber optics are often used. Fiber optics generally consist of a bundle of optical fibers constructed by orderly bundles of optical fibers that transmit light only along their length; When the image is incident, the image is transmitted to the other end.
2 is a glass block, 3 is an image sensor, 4 is a document surface, and 5 is illumination light. The resolution of the Koriyo 5 & fiber optical system is expressed as the highest (approximately 1/I, the reciprocal of the diameter η of one optical fiber) when the original surface 4 and the incident side end surface 1' of the optical fiber bundle are brought into close contact. It will be done. However, in this five-light configuration, there is not enough space for illuminating the document surface, so in reality, a certain distance (1) between the document surface 4 and the original fiber east end surface 1' must be maintained. The resolution at this time is the numerical aperture of one optical fiber ((N, A,) −5
inθ], as shown in Figure 2, approximately 1/(D
+21 (N, A, )) (However, considering θζ0, sin θ−tan θ is used). Here, parts common to those in FIG. 1 are given the same reference numerals. Therefore, in such a conventional fiber optic system, the end of the optical fiber on the image incidence side cannot be brought into close contact with the original, so there is a drawback that the resolution is low.

一方、上記光学系において、光ファイパーツ開口数(N
、人、)を小さくする事によって解像度な向上させる事
ができる。しかしこの55合には、有効にファイバーに
取込まれる光量が減少してしまうという重大な問題が生
じた。
On the other hand, in the above optical system, the optical fiber part numerical aperture (N
, person, ) can improve the resolution. However, this 55-way fiber has a serious problem in that the amount of light that is effectively taken into the fiber is reduced.

本発明は)従来のファイバー光学系における上記欠点を
解決するためになされたもので、明る(且つ解像度の高
いファイバー光学系を提供する事を目的とする。
The present invention was made to solve the above-mentioned drawbacks of conventional fiber optical systems, and aims to provide a bright (and high resolution) fiber optical system.

本発明は1光フアイバ一束の一端から原稿の画像を入射
し、該光フアイバー束によって該画像を伝送するファイ
バー光学系において、前記元ファイバー束の画像入射側
端面と前記原稿との間に、1より大きい一様な屈折率を
有する透明物体を配する事によって上記目的を達成する
ものである。
The present invention provides a fiber optical system in which an image of a document is input from one end of a bundle of optical fibers and the image is transmitted through the bundle of optical fibers, in which: The above object is achieved by arranging a transparent object having a uniform refractive index greater than 1.

以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。Hereinafter, the present invention will be explained in detail using the drawings.

第6図は本発明の詳細な説明する概略図である。FIG. 6 is a schematic diagram illustrating the invention in detail.

第3図において光ファイバー10の中を光線が進行して
いくためには、該ファイバーのコア部11の屈折率をn
o、クラッド部12の屈折率をnlとした時、該ファイ
バーの光軸と光線のなす角度が、即ち cosψ−□(2) LO で与えられる角ψよシ小さくなくてはいけない。
In order for the light ray to travel through the optical fiber 10 in FIG. 3, the refractive index of the core portion 11 of the fiber must be n
o, and when the refractive index of the cladding portion 12 is nl, the angle between the optical axis of the fiber and the light beam must be smaller than the angle ψ given by cos ψ-□(2) LO.

ファイバー10の画像入射側端面に屈折車外の透明な平
行平板16を配置すると、平行平板に入射する光線の入
射角θとの間には、 の関係がある。(1)式及び(6)式よりns jn 
qy −n      (5)が得られ、更に(2)式
、(4)式よシsin θ−?       (6) となる。即ち、ファイバーの画像入射側端面に透明平板
を設けた場合でも、該ファイバー光学系の全体としての
開口数sinθは不変である。
When a transparent parallel plate 16 outside the refracting wheel is placed on the image incident side end face of the fiber 10, the following relationship exists between the incident angle θ of the light beam incident on the parallel plate. From equations (1) and (6), ns jn
qy −n (5) is obtained, and further, from equations (2) and (4), sin θ−? (6) becomes. That is, even if a transparent flat plate is provided on the end face of the fiber on the image incidence side, the numerical aperture sin θ of the fiber optical system as a whole remains unchanged.

一方解像度は、第4図に示すようにファイバー10の端
と原稿面14きの距離lと透[JJ平板13の厚さl′
がtまぼ等しい場合、即ち該透明平板と原稿が非常に近
接している時には、大略 と考えることができ、ルが大きい程、解像度は高くなる
。また、このように解像度を高(する効果は、前述のよ
うに透明物体がIQ稿に近接していない場合においても
、元ファイバーの入射側端と原稿との間に配置されてい
れば、得ることができる。
On the other hand, as shown in FIG.
When t is approximately equal to t, that is, when the transparent plate and the original are very close to each other, it can be considered approximately, and the larger t, the higher the resolution. Furthermore, even if a transparent object is not close to the IQ document as described above, the effect of increasing resolution can be obtained if it is placed between the input end of the original fiber and the document. be able to.

このように本発明は、ファイバー光学系において、実質
的な開口数を減少させる事なく、解像度を向上させる事
ができ、明る(且つ解像度の篩いファイバー光学系を提
供するものである。
As described above, the present invention provides a fiber optical system that can improve the resolution without substantially reducing the numerical aperture and is bright (and has a high resolution).

また1前述の光フアイバー束の画像入射側端面と原稿と
の距離Iが変化すると、IJp、稿面の照度や解像度が
大きく変動する為、lは一定に保たれなくて祉々らない
。従来のファイバー光学系においては光フアイバー束の
端と原稿との間に介在するものがない為、このlを一定
に保つのが困難であった。本発明においては、第4図に
示すP4様のよ5に、透明物体を光フアイバー束に密着
し、且つ、原稿に近接して設置する事により、該透明物
体の厚みによって容易に4を一定に保つものである。
Furthermore, if the distance I between the end surface of the optical fiber bundle on the image incidence side and the document changes, IJp, the illuminance of the document surface, and the resolution will vary greatly, so l cannot be kept constant, which is undesirable. In the conventional fiber optic system, there is nothing intervening between the end of the optical fiber bundle and the document, so it is difficult to keep l constant. In the present invention, by bringing a transparent object into close contact with the optical fiber bundle and placing it close to the original, as shown in P4 shown in FIG. It is to be kept in a safe place.

更に第5図に示す本発明の他の態様のように、光フアイ
バー束21に原稿240画像を入射する際、透明物体2
6の原稿側表面に、原稿の必要部分24′の位置にのみ
穴の開いたマスク25を設ける事によって、原稿の不要
な部分からの反射光を制限し、更に解像度を向上させる
事ができる。
Furthermore, as in another embodiment of the present invention shown in FIG.
By providing a mask 25 with holes only at the necessary portions 24' of the document on the surface of the document 6, reflected light from unnecessary portions of the document can be restricted and resolution can be further improved.

以下、本発明のファイバー光学系を、原稿読取シ装置に
用いた実施例を挙げて、本発明をよシ具体的に説明する
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be explained in more detail below with reference to an example in which a fiber optic system of the present invention is used in a document reading device.

〈実施例1〉 第6図に示すように、1本の径が25μmのガラスファ
イバー(N、A、 −0,35)を束ねて成る光フアイ
バー束31が、ガラスブロック32によって挾持され、
その下端には5すいガラス板65(厚す1001 m 
)がエポキシ樹脂で接着されている。
<Example 1> As shown in FIG. 6, an optical fiber bundle 31 consisting of a bundle of glass fibers (N, A, -0,35) each having a diameter of 25 μm is held between glass blocks 32,
At its lower end is a 5-inch glass plate 65 (1001 m thick).
) are glued with epoxy resin.

核光ファイバー束610反対側の端面には、非晶質シリ
コンを用いたイメージセンサ(1画素の大きさ60μm
 X 6 D pm )が設けられている。またガラス
板650表面は、必要な開口部65′を残して黒く塗装
し、マスク65を形成している。そして、この開口部6
5/を通して原稿66の画像を光フアイバー束61に入
射し、該画像をイメージセンサ34に伝送し、原稿を読
み取る。また原稿は、ガラスブロック′52の一方の角
を切シ欠いた部分にけシ合わされた円筒レンズ37によ
って外部から入射する平行光が開口部65′に集光し、
この集束光によって照明される。
An image sensor (one pixel size 60 μm
X 6 D pm ) is provided. Further, the surface of the glass plate 650 is painted black leaving a necessary opening 65' to form a mask 65. And this opening 6
5/, the image of the original 66 is incident on the optical fiber bundle 61, the image is transmitted to the image sensor 34, and the original is read. In addition, the cylindrical lens 37 fitted to the cutout in one corner of the glass block '52 condenses parallel light incident from the outside onto the opening 65'.
It is illuminated by this focused light.

第7図に、本実施例の原稿読取シ装置の副走査方向、即
ち第6図で紙面に平行な方向のMTF(Modulat
ion Transfer Fanction)の結果
3日を示す。従来の光学系、即ちガラス板63及びマス
ク35を持たず、元ファイバー束31の端面と原稿36
きを100μm離したファイバー光学系を用いた原稿読
取シ装置の副走査方向MTF59と比較すると、本発明
に基づくファ・fバー光学系は)明らかに解像度が向上
していることがわかる。
FIG. 7 shows the MTF (Modulat
ion Transfer Function) results on day 3 are shown. The conventional optical system does not have the glass plate 63 and the mask 35, and the end face of the original fiber bundle 31 and the original 36
When compared with the MTF 59 in the sub-scanning direction of a document reading device using a fiber optic system with fiber optics separated by 100 μm, it can be seen that the resolution of the fiber optic system according to the present invention is clearly improved.

〈実施例2〉 第8図に示すように、実施例1と同様のガラスファイバ
ーを束ねて成る光フアイバー束41がガラスブロック4
2で斜めにはさまれ、その下端を斜めに切り欠き研磨し
た上から薄いガラス板(厚さ100μm)46がエポキ
シ樹脂で接着され、下端を改めて研磨しである。また該
光ファイバー束410反対側の端面には)実施例1と同
様のイメージセンサ44が設けられている。ガラスブロ
ック42の上端の角も42′のように切シ欠かれ、ここ
から入射した光が原稿の必要な部分を照明するようにな
っている。
<Example 2> As shown in FIG. 8, an optical fiber bundle 41 formed by bundling glass fibers similar to that in Example 1 is attached to a glass block 4.
2, the lower end of which is diagonally cut out and polished, a thin glass plate (thickness: 100 μm) 46 is adhered with epoxy resin, and the lower end is polished again. Furthermore, an image sensor 44 similar to that in the first embodiment is provided on the opposite end surface of the optical fiber bundle 410. The upper corner of the glass block 42 is also cut out like 42', so that the light incident thereon illuminates a necessary part of the document.

第9図に本実施例の原稿読取り装置のMTF(副走査方
向)を示す。本図を第7図の68及び69と比較するこ
とによシ、本実施例の構成によっても、本発明のファイ
バー光学系岐高い解像度を示すことがわかる。
FIG. 9 shows the MTF (sub-scanning direction) of the document reading device of this embodiment. By comparing this figure with 68 and 69 in FIG. 7, it can be seen that even with the configuration of this embodiment, the fiber optic system of the present invention exhibits high resolution.

尚、本発明のファイバー光学系は、前述のようにファイ
バーで伝送した画像をイメージセンサで読取る画像読取
り装置に限らず、例えば伝送した画像を直接スクリーン
等に射出する表示装置等、種々の装置に用いる事ができ
る。
The fiber optic system of the present invention is applicable not only to an image reading device that uses an image sensor to read an image transmitted through a fiber as described above, but also to various devices such as a display device that directly emits a transmitted image onto a screen or the like. It can be used.

以上説明したように本発明は従来のファイバー光学系に
おいて、 1)明るさを低下させることな(解像度を向上させる。
As explained above, the present invention improves resolution in conventional fiber optics by: 1) improving resolution without reducing brightness;

2)原稿とファイバー束との距離を一定に保つ事を容易
にする。
2) Make it easier to maintain a constant distance between the original and the fiber bundle.

6)原稿の不要な反射光等を遮断し、解像度を改善する
マスクを簡単に取り付ける事ができる。
6) A mask that blocks unnecessary reflected light from the original and improves resolution can be easily attached.

等の効果を有するものである。It has the following effects.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は原稿読取υ装置に用いた従来のファイバー光学
系の例を示す概略図、第2図は従来のファイバー光学系
における解像度を説明する概略図、第6図は本発明の詳
細な説明する概略図、第4図、第5図は夫々本発明の一
態様を示す概略図、第6図は本発明を原稿読取シ装置に
用いた第1実施例を示す概略図、第7図は第1実施例に
おける原稿の空間周波数に対するMTFを示す図、第8
図は本発明を原稿読取シ装置に用いた第2実施例を示す
概略図、第9図は第2実施例における原稿の空間周波数
に対するMTFを示す図である。 10−・・・・光ファイバー 11・・・・−光ファイバーのコア部 12・・・・・光ファイバーのクラッド部13・・・・
・透明物体 14・・・・・原稿面出願人 キャノン株
式会社 ”)−H周本牧
Fig. 1 is a schematic diagram showing an example of a conventional fiber optical system used in a document reading device, Fig. 2 is a schematic diagram illustrating resolution in the conventional fiber optical system, and Fig. 6 is a detailed explanation of the present invention. FIGS. 4 and 5 are schematic diagrams showing one aspect of the present invention, respectively. FIG. 6 is a schematic diagram showing a first embodiment in which the present invention is applied to a document reading device, and FIG. 7 is a schematic diagram showing one embodiment of the present invention. 8th diagram showing the MTF versus the spatial frequency of the original in the first embodiment.
The figure is a schematic diagram showing a second embodiment in which the present invention is applied to a document reading device, and FIG. 9 is a diagram showing the MTF with respect to the spatial frequency of the document in the second embodiment. 10--Optical fiber 11--Optical fiber core portion 12--Optical fiber cladding portion 13--
・Transparent object 14...Manuscript side Applicant Canon Co., Ltd.") - H Shumoto Maki

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)光フアイバー束の一端から原稿の画像を入射し、
該光フアイバー束によって該画像を伝送するファイバー
光学系において、前記光フアイバー束の画像入射側端面
と前記原稿との間に、1よυ大きい一様な屈折率を有す
る透明物体を配した事を特徴とするファイバー光学系。
(1) Inject the original image from one end of the optical fiber bundle,
In a fiber optic system that transmits the image through the optical fiber bundle, a transparent object having a uniform refractive index greater than 1 is disposed between the image incident side end surface of the optical fiber bundle and the original. Features a fiber optic system.
(2)前記透明物体は、前記光フアイバー束に密着し且
つ前記原稿に近接して設置された特許請求の範囲第1項
記載のファイバー光学系。
(2) The fiber optic system according to claim 1, wherein the transparent object is placed in close contact with the optical fiber bundle and close to the document.
(3)前記透明物体の原稿111]の面に、前記原稿の
必要部分の画像のみを透過するマスクを設けた特許請求
の範囲第1項記載のファイバー光学系。
(3) The fiber optic system according to claim 1, wherein a mask is provided on the surface of the transparent object (original 111) that transmits only an image of a necessary portion of the original.
JP57112405A 1982-06-29 1982-06-29 Fiber opitcal system Pending JPS593404A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57112405A JPS593404A (en) 1982-06-29 1982-06-29 Fiber opitcal system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57112405A JPS593404A (en) 1982-06-29 1982-06-29 Fiber opitcal system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS593404A true JPS593404A (en) 1984-01-10

Family

ID=14585825

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP57112405A Pending JPS593404A (en) 1982-06-29 1982-06-29 Fiber opitcal system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS593404A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01172804A (en) * 1987-12-26 1989-07-07 Sharp Corp Contact type image sensor
JPH01101202U (en) * 1987-12-26 1989-07-07
JPH02131704U (en) * 1989-04-04 1990-11-01

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01172804A (en) * 1987-12-26 1989-07-07 Sharp Corp Contact type image sensor
JPH01101202U (en) * 1987-12-26 1989-07-07
JPH0574042B2 (en) * 1987-12-26 1993-10-15 Sharp Kk
JPH0542402Y2 (en) * 1987-12-26 1993-10-26
JPH02131704U (en) * 1989-04-04 1990-11-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3187627A (en) Microscope and recording optical systems utilizing tapered light conducting fiber bundles
US5450219A (en) Raster following telecentric illumination scanning system for enhancing light throughout in light valve projection systems
JP3948439B2 (en) Contact image sensor and image reading apparatus using the same
EP0038563A3 (en) Optical system with high coupling efficiency, in particular for attenuation measurement apparatuses employing the back-scattering technique
CN113253448B (en) Lens, projection optical machine and near-to-eye display system
JPH0693044B2 (en) Prism optical system and information device using the same
JPH10190944A (en) Image input device
US5256868A (en) Contact scanners for scanning images of an illuminated film onto a photosensor array
JPH03175402A (en) Optical transmission plate
JPS593404A (en) Fiber opitcal system
JPWO2019188018A1 (en) Imaging optical system and imaging device
US20090316113A1 (en) Mapping optical images onto an image sensor by means of a fiber optic face plate or a fiber optic taper
JPS5943869B2 (en) Mechanism for document illumination and imaging for sensor device
HUT62099A (en) Projector
JPS5962267A (en) Contact type reader
JPS6251514B2 (en)
JPH02260568A (en) Perfect contact image sensor
JPH05241106A (en) Polarized light separation device
JPS61135272A (en) Linear image sensor
JPS5838617Y2 (en) solid-state imaging device
SU1516823A1 (en) Method of converting optical image and device for effecting same
JPS62224161A (en) Picture reader
JPS60239708A (en) Optical comb line filter
JPS63148233A (en) Liquid crystal shutter array
JPH0485516A (en) Image forming element