JPS62149252A

JPS62149252A - 画像入力装置

Info

Publication number: JPS62149252A
Application number: JP60290051A
Authority: JP
Inventors: Yoshiya Imoto; 善弥伊本
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1985-12-23
Filing date: 1985-12-23
Publication date: 1987-07-03

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、光電変換素子を用いて書類等の画像情報を読
み取り、電気信号に変換するようにした画像入力装置に
係り、特に、読み取り装置が原稿に対して離間して配置
されるいわゆるカメラ型と呼ばれるもので特に、照明手
段内蔵型の装置における光学系の構造に関するものであ
る。

〔従来技術およびその問題点〕

画像入力装置の１つの形態としてカメラ型と呼ばれてい
るものがある。これは、原稿に対して離間した位置に固
定され、通常のカメラのフィルム面に相当する面上をリ
ニアイメージセンサによって走査することにより原稿の
読み取りを行なおうとするもので、− （１）原稿面付近での焦点深度が深く、本のように奥行
のある被写体をコピーすることもできる。

（ｉｔ　）本体が比較的小型で、卓上用としては好適で
ある。− 等のメリットを有している。

その一方で、この方式には、原稿全体を一定の条件で照
明しなければならないという制約条件がある。このため
、読み取り装置と照明装置とは一体化して用いられるこ
とが多い。

ただし、このとき、照明と読み取り位置との関係に注意
する必要がある。

例えば、第６図に示す如く、光源１によって原稿面２を
照射し、読み取りレンズ３を介してセンサ４に結像させ
るようにする際、光源１が、読み取りレンズ３およびセ
ンサ４に近接して配設せしめられていると、センサ４は
、原稿２における正反射光５と散乱光６との両方をひろ
ってしまうことになる。原稿が写真の印画紙のように光
沢のあるものの場合この正反射光に起因して原ｍ濃度の
低下が生じるという不都合があった。また、これは原稿
面の状態によって異なる上原稿面の場所によっても異な
るため補正が極めて困難であった。

従って、第７図に示す如く、光源１′を斜方の低い位置
に配置し、正反射光５′が読み取りレンズ３に入射しな
いように設定すると共に、左右の光量バランスを保つた
めに光源を２個使用するＪ：うにした方式も提案されて
いる。

しかし、この方式では、２つの光源１′を読み取りレン
ズおよびセンサからなる読み取り装置本体から大きく離
間せしめて配置しなければならないため、装置が大型化
してしまい、本来の１カメラ型１の長所であるゞ小型化
可能９という点を制限してしまっていた。

また、光の原稿面への入射角を大きくして正反射光の入
射を避けるということは、読み取りレンズの光軸からは
ずれることによる収差の増大のため、限界があった。

本発明は前記実情に鑑みてなされたもので、小型でかつ
正反射光をカットし原稿濃度の低下を防止することので
きるカメラ型の画像入力装置を提供することを目的とす
る。

〔問題点を解決するための手段〕

そこで本発明では、原稿に対して離間した位置に固定さ
れ、通常のカメラのフィルム面にあたる面をセンサで走
査するようにしたいわゆるカメラ型の画像入力装置にお
いて、照明用光源と原稿との問および原稿と読み取り側
（センサ）との間に夫々、互いに偏光方向が直交するよ
うに配設された偏光板を具備するようにしている。

〔作用〕

すなわち、第１図（ａ）および（ｂ）にその原理図を示
す如く、光源からの入射光λ１は矢印Ｘで示される向き
の偏光成分のみを透過させる第１の偏光板１１を通過し
た後、矢印に示された１方向のみの成分を持つ光λ２と
なって原稿面２にあたる。

この原稿面２にあたった光λ２は第１図（ａ＞に示すよ
うに正反射の場合、偏光面が保存され、矢印に示された
１方向成分のみの光λ　′となり、第２の偏光板１３に
入る。第２の偏光板１３は第１の偏光板１１の透過成分
とは直交する方向Ｙの成分のみを透過さぼるように構成
されているため、この正反射光λ　′は、第２の偏光板
１３ですべてカットされ、どの方向成分も持たない光λ
４′となる。

一方、原稿面２において散乱された光λ３は、第１図（
ｂ）に示す如くランダムな過程のため偏光成分を２つと
も持っている。従って、第２の偏光板１３を通過した後
も１方向成分Ｙを残した光λ４となり、センサに入射す
ることになる。

このように２組の偏光板１１および１３を用いることに
より、正反射光を完全にカットし原稿面における１１度
情報を含んだ散乱光のみをセンサが読み取ることになる
。

従って、光源の方向と読み取り方向が原稿面に対して垂
直に近い方向であるような場合においても、正反射光に
よる原稿濃度の低下を生じることなく、良好な読み取り
を行なうことができる。

〔実施例〕以下、本発明の実施例について図面を参照しつつ詳細に
説明する。

（実施例１）第２図は、照明手段内蔵型の原稿読み取り装置の説明図
である。（図中、円内に矢印を示した記号は光の偏光状
態を示し、十字方向に矢印のあるのが通常の光で縦又は
横の１方向のみに矢印のあるのは直線偏光を示している
。）この装置は光源１からの光を第１の偏光板１１を介
して原稿面２に導き、更に原稿面２からの反射光を第２
の偏光板１３を介してレンズ３に入射せしめ、イメージ
センサ４のセンサ面に結像せしめるようにしたものであ
る。ここで第１の偏光板１１と第２の偏光板１３はほぼ
同じ高さに並置されており、夫々の後方に光源１と、レ
ンズ３およびイメージセンサ４が配設され、これらはケ
ース内に一体的に収納されている。

ここで、光源１からの光λ１は第１の偏光板１１を通過
することにより、Ｘ方向の偏光成分のみを持つ光λ２と
なり、原稿面２にあたる。

この光λ２は原稿面２で反射されて正反射光λ　′と散
乱光λ３とに分かれる。（ここでλ３は１本で示されて
いるが、実際は全方向に拡がっている光である。）これら正反射光λ　′、散乱光λ３はいずれも偏光λ２
が入射した点から出て、第２の偏光板１３に入り、ここ
でＹ方向の偏光成分のみを持つ光λ　′、λ４となり、
レンズ３で集光されてイメージセンサ４に結像される。

ここで正反射光λ　′は入射光λ２の偏光面をそのまま
維持しておりＸ方向成分しか持たない光であるため第２
の偏光板１３でカットされてしまい、λ　′＝０となり
イメージセンサ４に入射することはない。

一方、散乱光λ３はランダムな光であるため、第２の偏
光板１３を透過するＹ方向成分を残しており、濃度情報
をイメージセンサ４によって読み取ることができる。

このようにして２つの偏光板により正反射光はすべてカ
ットし、濃度情報を持った散乱光のみをイメージセンサ
４に導くようにしているため、良好な原稿濃度を維持す
ることができる。

また、かかる構造によれば、光源とイメージセンサとを
近接して配置できるため、装置全体としての小型化が可
能となる上、光の原稿面への入射角を大きくする必要も
なく、良好な読み取りを行なうことができる。

ところが、このとき偏光板を透過した後の散乱光は、光
量が低下しているという問題があり、光量が最高となる
場合でも２５％程度の低下はまぬがれ得ないため、読み
取り速度を速くすることは困難であった。

そこで、この光量低下を改善すべく、次に示すような構
造も考えられる。

（実施例２）この装置では第２図の垂直断面にあたる図を第３図に示
す如く、第１および第２の偏光板１３′をイメージセン
サの直前にずらし、この第１および第２の偏光板１１’
、１３’の消光比すなわち（ｉ！！断する偏光成分の透
過率）／（透過する偏光成分の透過率）を第４図に示す
如く、中央から端部に行くにつれて変化させ、端部では
遮断量が小さくなるように構成し、正反射光が問題とな
る中央部のみで遮断を確実に行なうようにする一方、端
部（周辺部）の光量低下を改善するためのシェーディン
グ補正を同時に行なうようにしている。

すなわち、通常、原稿面上に座標２（横＠）をとると、
第５図（ａ）に示す如く、光源の中心から端部に行くに
従って光量（縦軸）が低下してしまうため、従来は光量
補正板等を用いて光量補正（シェーディング補正）を行
なっていた。そこで本発明では偏光板にこの光量補正板
の撮部を付加するようにしたものである。

ここで、光源１からの光λ　、λｂ、λ０は、各々、原
稿面上の点ａ、ｂ、ｃで反射されるが、原稿面に垂直に
入射した光すなわち光軸に沿って光λ　の正反射光λ　
′はそのままＯｘの地ａ点に入射し、光軸からやや離れた光λ、の正反射光λ、
′はレンズ３の絞りぎりぎりに通り、偏光板１３′上で
×１を通り、直後のイメージセンサ４に入射するが、こ
れ以上光軸から離れた光λ　の正反射光λ　′は、もは
やイメージＣセンサに入射しないため、正反射光による濃度低下の問
題は起らない。つまり、正反射光が問題となるのは原稿
面上でせいぜい点す付近までのごく中心部のみである。

そこで、この装置では、各偏光板１１’、１３’　は第
４図に示す如く原稿面の点すを照射する光λ　、λ、′
が各す偏光板を通過する座標×１およびＹｌまでは、消光比が
ほとんどＯであり、Ｘ、Ｙｌを越えすると徐々に大きくなるような特性を持つように構成され
ている。

かかる構造により、白地の一様な原稿を冒いた場合のイ
メージセンサ４への入射光量は第５図（ｂ）に示す如く
ほぼ一様となっており、シェーディング補正のための光
量補正板が不要となり、従来シェーディング補正で失わ
れていた中心部光量の分だけ、センサ光量を大きくする
ことができる。

なお、実施例では、光源が点光源である場合について考
えたが、ある程度の大きざを持つものや、一旦光束をレ
ンズ等で集光したものについても、各偏光板の消光比を
僅かに変更すればよい。また線光源を用いる場合にも、
一方向については、消光比の分布はそのまま使うことが
できる。

〔効果〕

以上説明してきたように、本発明によれば、２つの偏光
板によって正反射光を遮断するようにしているため、読
み取り原稿濃度の部分的低下という性能上の致命的な劣
化を招くことなく、小型で、読み取り画像の焦点深度の
深い照明手段内蔵のカメラ型画像入力装置を実現するこ
とが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）および（ｂ）は、本発明の原理を示す説明
図、第２図は、本発明の第１の実施例の原稿読み取り装
置を示す図、第３図は、本発明の第２の実施例の原稿読
み取り装置を示す図、第４図は、同装置で用いられる偏
光板の位置と消光比との関係を示す図、第５図（ａ＞お
よび（ｂ）は、従来の装置におけるセンサ面上での光量
分布と、第４図に示したような消光比分布を持った偏光
板を用いた場合のセンサ面上での光量分布との比較図、
第６図および第７図は、従来例のカメラ型画像入力装置
を示す図である。１・・・光源、２・・・原稿、３・・・レンズ、４・・
・イメージセンサ、５．５′・・・正反射光、６．６′
・・・散乱光、１１．１１’・・・第１の偏光板、１３
．１３’・・・第２の偏光板、 λ８．λ１．λ。・・・入射光、 λ　′、λ、′、λ　′・・・正反射光。ａ　　　　　　　　　　　　　　　　Ｃ第２図Ｏｖ第３図第４図第５図（Ｑ）第５図（ｂ）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）原稿に対して所定の間隔をおいた位置に、原稿を
照射する照明手段と原稿からの反射光を読み取る読み取
り手段とを具えた装置本体を配設してなるカメラ型の画
像入力装置において、照明手段から原稿面への入射光路上と、原稿面から読み取り手段への反射光路上とに各偏光方向
が直交するように配設された２つの偏光板を具備したこ
とを特徴とする画像入力装置。
（２）前記偏光板は、照度むらを補正すべく、板上の位
置に応じた消光比（吸収方向と透過方向との透過率の比
）分布をとるように構成したことを特徴とする特許請求
の範囲第（１）項記載の画像入力装置。