JPS61146063A - 原稿読取装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、原稿をライン走査し読み取る原稿読取装置に
関する。

従来の技術 ＭＯ３型リニアイメージセンサやＣＯＤリニアイメージ
七ンサ等の固体リニアイメージセンサを複数個、千鳥状
に配列し、それらの固体リニアイメージセンサに原稿の
正置等倍像を結像させる構成の原稿読取装置が開発され
ている。この装置は。

１個の固体リニアイメージセンサに原稿の縮小画像を結
像させる構成の原稿読取装置に比べ、固体リニアイメー
ジセンサの画業開口面積を減らすことなく１ライン当り
の画素数を多くでき、また光学系の解像性能による制約
を受けにくいだめ、高感度と高解像度を達成し得るとい
う長所を有する。

第４図はそのような複数の固体リニアイメージセンサを
用いた従来の原稿読取装置の、概略断面図である。この
図において、１は主走査方向のスリット２を持つ原稿台
であり、その上を原稿３が送りローラ４により副走査方
向Ｙに送られる。５は原稿３の照明用光源である。６と
７は集束性光伝送体から成るロッドレンズアレイであり
、夫々主走査方向へ延びている。これらのロッドレンズ
アレイ６．７は垂直面に対して角度θだけ互いに逆向き
に傾けて設けられている。８と９は１画素間口面積を減
らすことなく高感度高解像度を達成すべく夫々主走査方
向に千鳥状に配列された第１列の固体リニアイメージセ
ンサと、第２列の固体リニアイメージセンサである。

第５図は上記固体リニアイメージセンサの配列とその画
素開口配列を示す概略平面＋Ｗである。この図において
、　８．　、８２．・・・・・・は第１列の固体リニア
イメージセンサ、９１．９□・・・・・・は第２列の固
体リニアイメージセンサであり、それらの画素開口ｏＯ
ｏ１〜２ｏｏＯ，４ｏＯ１〜６ｏｏｏ、・・・の中心が
主走査方向Ｘの直線Ｘ、上に１画素間口２００１〜４０
００．６００１〜・・・・・・の中心が直線ｘ１から距
離ｄだけ離れた平行な直線ｘ２上にそれぞれ位置するよ
うに千鳥状に配列されている。

Ｐは画素ピッチである。これらの画素開口列に、ロッド
レンズアレイ６．７によってスリット２より臨む原稿画
像の正立等倍像が結像され１画素間口０００１〜２００
０．２００１〜４０００　。

４００１〜６０００．６００１・旧・・の光電変換出力
が画信号として順次出力される。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、このような従来の装置は１本質的には上
述のように高感度、高解像度を達成できるが、ロッドレ
ンズアレイ６．７の取付は角度を精密に制御する必要が
あり、機構的に安定性に欠け、また、その取付は機構等
が複雑高価になりやすい等の問題がある。

本発明は、上記従来の問題点に着目してなされたもので
、その目的は、従来の原稿読取装置と同等以上の高感度
、高解像度を達成することができ、且つ従来装置よりも
機構的に安定で明るく、しかも製作の容易な結像レンズ
系とその取付は機構を安価に実現できる原稿読取装置を
提供することである。

問題を解決するだめの手段 本発明は、上記問題点を解決するために、千鳥状配列さ
れたラインイメージセンサを持つ原稿読取装置に、主走
査方向の結像を行う第１及び第２の円柱面列レンズアレ
イと、千鳥状配列されたラインイメージに対応するよう
副走査方向に２列に平行配列され、副走査方向の結像を
行う第３の円柱面列レンズアレイとから成る結像レンズ
系を設け、各ラインイメージセンサによって原稿面上の
画情報を首尾よく撮像し得るようにしたことを要旨とす
るものである。

作用 本発明は、上述の構成により、裏作が容易でコスト的に
有利なレンズを用いて従来と同等な多重像を基板上に結
像させることができる。

実施例 以下１本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。

第１図は本発明の一実施例を示すもので、原稿読取装置
の概略的な斜視図である。図において、２２は主走査方
向Ｘに延びた幅εのスリットであり、このスリット２２
は１図示しない例えばガラス板面上にクロム等の耐摩耗
性の膜（面部材）を蒸着する際に形成され、後述のイメ
ージセンサと対向配置している。２６．２７は原稿を続
み取るための第１列及び第２列のラインイメージセンナ
であり、このラインイメージセンサは基板２８に千鳥状
配設され、その画素開口２９の中心は主走査方向の平行
な軸”２１　Ｘｓに位置している。尚。

このラインイメージセンサは、実際には複数個配列され
ている。３０はスリット２２より臨む原稿画像の正立等
倍像をラインイメージセンサ２６゜２７に結像させるだ
めの結像レンズ系である。

この原稿とラインイージセンサ２６．２７との間で所定
位置に配置された結像レンズ系３ｏは、原稿側から第１
の円柱面列レンズアレイ３１と。

この第１の円柱面列レンズアレイ３１の下側（原稿から
反射した元の進む方向）に配置されている第３の円柱面
列レンズアレイ３２と、この第３の円柱面列レンズアレ
イ３２の下側に配置されている第２の円柱面列レンズア
レイ３３とから構成されている。第１の円柱面列レンズ
アレイ３１は、ガラスあるいはプラスチック等の透明体
で形成され、副走査方向に延びる中心軸を有する複数の
円　　　”柱面レンズ体３１ａが円柱軸と直交する主走
査方向すなわちＸ方向に複数配列されてなる。

第３の円柱面列レンズアレイ３２は、第１の円柱面列レ
ンズアレイ３１と同じく形成され、主走前方向に延びる
中Ｉし軸を有する２列の円柱面レンズ体３２ａ、３２ｂ
がその光軸をδ（イメージセンサ２６．２７が配置され
ている軸ｘ２とｘ３との間の距離）だけ離して平行配列
されてなる。第２の円柱面列レンズアレイ３３は、副走
査方向に延びる中ｒｌ：ｒ　＋１１＋を有する円柱面レ
ンズ体３３ａが上記第１の円柱面列レンズアレイ３１と
対をなして主走査方向に複数個平行配列されてなる。そ
して。

第１の円柱面列レンズアレイ３１と第２の円柱面列レン
ズアレイ３２と第３の円柱面列レンズアレイ３３とは、
各主面が互いに平行になるように配置され、しかもスリ
ット２２より臨む原稿画像の線状画像がδだけ離れた軸
ｘ２及びＸ、上に結像するように構成されている。つま
り、これは２重像を形成し、更にこの２重像のいずれか
が第１列または第２列のラインイメージセンサのいずれ
かの画素開口２９に結像する。

かかる構成を有する原稿読取装置の動作について説明す
る。送りローラ等で副走査方向に送られた原稿が白色光
源によって斜め方向から照明されると、第１の円柱面列
レンズアレイ３１は、主走査方向のみについてスリット
２２より臨む原稿画像の倒立像を形成する。この倒立像
を第２の円柱面列レンズアレイ３３を介して再び到立結
像されることにより基板２８に配列されているイメージ
センサの開口面に等倍圧立像を結ばせる。ここで副走査
方向には、第３の円柱面レンズの作用により軸ｘ２及び
Ｘ、上に到立二重像として結像する。

つまり、軸ｘ２及びｘ３の位置に配設されているライン
イメージセンサ２６．２７は、スリット２２より臨む原
稿画像を読み取ることができる。尚。

上記結像レンズ系に遮光マスクを適宜配設すれば。

上記原稿読取装置の結像性能は増す。

第２図ａは本発明の第２の実施例についての主要部であ
る結像レンズ系の概略的な断面構造を示す因である。こ
の実施例における結像レンズ系は。

基本的に第３図の結像レンズ系と同一作用を有するが、
基板２８上の第１列または第２列のラインイメージセン
サ２８，２７に結像する結像性能を、更に向上させるた
めに１次のように構成されている。前実施例における第
３の円柱面列レンズアレイに代えて、主走査方向に延び
る中心軸を有する円柱面レンズ体３４ａ　、３４ｂが副
走査方向に２列に夫々の光軸を所定距離として平行配列
されてなる円柱面列レンズアレイ３４と、この円柱面列
レンズアレイ３４と相対し、主走査方向に延びる中心軸
を有する円柱面レンズ体３６ａ、３５ｂが夫々の光軸を
円柱面レンズ体ｓａａ　、３４ｂの光軸より互に反対方
向でδ／２（δ：二重像の距離）シフトされ、平行配列
されてなる円柱面レンズアレイ３５とを用いている。こ
こで、結像レンズ系は、ライン走査であるので副走査方
向の像は必ずしも等倍結像とする必要はない。しかし、
スリット２２の幅εはスリット像の幅をε′として二重
像距離δとε′〈δの関係とする必要は有る。

かかる構成において、スリット２２より臨む原稿面から
反射し、遮光マスク４１の開口４１ａ。

４１ｂに入射した光束は、円柱面レンズアレイ３１．３
４を経て遮光マスク４２に達する。この遮光マスク４２
の開口４２ａ　、４２ｂを通過した光束は、円柱面レン
ズ体３４　ａ　、３ａｂ［相対す、６円柱面レンズ体３
５＆、３６ｂと円柱面レンズアレイ３３を経て基板２日
に達する。つまり、遮光マスク４１の開口ａ１ａ、ａ１
ｂを通過した光束は、基板２８にδだけ離れ千鳥状にラ
インイメージセンサが配設されている平行な直線上に原
稿画像を結像する。

ここで、第２図ａには示されていないが、主走査方向に
おいても対応するレンズ列対以外の光路を介して形成さ
れるゴースト像を抑圧し、かつ光量揺ぎ（１種のシェー
ディング）を押えるために適当な遮光マスクを配設する
ことは、従来のレンズアレイの場合と同様に効果的であ
る。

つまり第２図すに示すように、所定の開口４１ａ−１，
４１ａ−２等を有するマスク４１．ならびに４２ａ−１
，４２ａ−２等を有するマスク４２が所定位置に配置さ
れている。ｌ／−１ま、レンズ３１−１の元軸上付近に
ある点２２から発した光束は開口４１ａ−１を通り、３
１　ａ、３３ａを介して全光束が結像に寄与する。しか
し、例えば、レンズ３１ａと３１ｂのも光軸から等距離
付近にある点２３からの光束は図示されるとと（４２ａ
−２の開口で光束の一部が制限される。さらに、レンズ
３１ｂの光軸から離れた点２２から出た光束が、レンズ
３１ｂに入射すると遮光マスク４２の開口４２ａ−２で
遮光され、ゴースト発生が避けられる。

第３図は本発明の第３の実施例についての主要部である
結像レンズ系の概略的な断面構造を示す図である。この
実施例における結像レンズ系も、基本的には、第１図に
おける結像系と同一作用を有するが、第２の実施例同様
に結像性能を更に向上させるために１次のようにレンズ
系構成が施されている。第３図における第３の円柱面列
レンズアレイに代えて、主走査方向に延びる中心軸を有
する円柱面レンズ（焦点ｆ１が原稿面に位置する）５１
と、互いに光軸がδ（二重像の距離）だけ離れた円柱面
レンズ体（焦点ｆ２がイメージセンサが配設されている
面に位置する）、ｅｓ２ａ、５２ｂが副走査方向に２列
に配列された円柱面列レンズアレイ５２とを所定距離に
配置したレンズ系が用いである。又、第２の実施例同様
に、主走査方向の結像レンズ系には、夫々所定の開口６
１ａ。

６１　ｂ　、８２ａ　、６２ｂが設けられている遮光マ
スク８１．６２が円柱面列レンズアレイ３１゜４１前の
所定位置に配設されている。ここで、スリット２２の像
幅ε′と基板２８に配設されている第１列と第２列との
ラインイメージセンサ間の距離δ（二重像の距離）とは
ε′〈δの関係にある。

なお、図中第１図と同一部分には同一符号を付し重複説
明を省略する。

かかる構成において、スリット２２より臨む原稿面から
反射し、遮光マスク６１の開口６１ａ。

６１ｂに入射する光束は１円柱面列レンズアレイ３１及
び円柱面レンズ６１とにより略平行光となり、遮光マス
ク６１に達する。この遮光マスク６１の開口６１　ａ　
、６１　ｂを通過した光束は１円柱面列レンズアレイ４
２．３３により基８ｉ２８にす 第１列及び第２例のラインイメージ七ン〕ヨ配設されて
いる平行な直線上に結像する。つまり、原稿画像は、基
板２８上にδだけ離れた二重像となる。

このようにレンズ系、更に遮光マスクを構成することで
、前実施例同様にゴースト像が生じることなく、鮮明な
像を得ることができる。

尚、上記第２及び第３の実施例における主走査方向の結
像は、第１実施例と同様であるために説明を省略する。

発明の詳細 な説明したように本発明の原稿読取装置に用いた結像レ
ンズ系は、主走査方向において、レンチキュラーシート
として知られる円柱レンズ列（円柱面レンズ体を複数配
列したもの）を組合せ。

副走査方向において、２列の円柱レンズを組合せる構成
としたので、レンズ系の表作が容易にでき、しかもそれ
ら円柱レンズのプラスチック成形加工が高精度にできる
。従って、本発明の原稿読取装置は、高精度の読み取り
が行え、しかも低コスト化が計れる効果を有している。

又１本発明は、結像レンズ系の結像機能を主走査方向と
副走査方向に分離しているので、そのレンズ系の設計の
自由が大きくとれる。更に、上記レンズ系に円柱面レン
ズを用いているので、球面レンズを用いた場合に比べて
副走査方向で開口を大きくとることができ、従って、よ
り明るい結像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は１本発明の第１の実施例による原稿読取装置の
レンズ系の概略斜視図、第２図ａ、ｂは、本発明の第２
の実施例による原稿読取装置のレンズ系の概略断面図、
第３図は、本発明の第３の実施例による原稿読取装置の
レンズ系の概略断面図、第４図は、従来の原稿読取装置
の概略断面ス、第５図は、リニアイメージセンサの配列
を示す平面図である。 ２２・・・・・・スリット、２６．２７・・・・・・ラ
インイメージセンサ、２８・・・・・・基板、２９・・
・・・・イメージセンサ開口（撮像面）、３０・・・・
・・結像レンズ系、３１・・・・・・第１の円柱面列レ
ンズアレイ、３２・・・・・・第２の円柱面列レンズア
レイ、３３・・・・・・第３の円柱面列レンズアレイ、
３４．３６．５２・・・・・・円柱面列レンズアレイ、
６１・・・・・・円柱面レンズ、４１゜４２，６１．６
２・・・・・遮光マスク。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名１．
、　　　　　　　　　”１．４Ｆ−ａｔｔ２７第２図 ＜ｂ＋　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ａ、
ｑｐ−＠ｔマｘ’７４／ａ−＋、＋ｊａ−ｔ、４＆、ｔ
Ａｔ−一開口第３図 第　４１！１

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 主走査方向に千鳥状に配列された複数のラインイメージ
   センサと、円柱面を主走査方向に多数連設して成る面を
   有する円柱面集合レンズと、２列の円柱面を有する円柱
   面レンズとを具備し、複数の円柱面集合レンズと、上記
   円柱面レンズとを光軸方向に重ねて配設し、且つ上記円
   柱面レンズの円柱軸を主走査方向に一致させて配置した
   ことを特徴とする原稿読取装置。