JPS6221303B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は所定の主走査方向に一次元アレイ状の
受光センサーと原稿とを前記主走査方向に垂直な
副走査方向に対し相対的に動かす事により原稿面
を読み取り走査する、原稿読み取り装置に関する
もので特に複眼レンズを用いる事によつて装置の
コンパクト化を図つたものである。尚、本明細書
で使用される原稿面とは情報記録面の他にきず検
査面等の被検面をも含む。

従来原稿読み取りの為の装置は単レンズ又は複
数枚のレンズから構成される、ただ１つの光軸を
有するような単レンズ系によつて、原稿面像を所
定の主走査方向にアレイ状の一次元受光センサー
面上に形成して時系列的に主走査方向に走査し、
かつ前記一次元受光センサーを前記主走査方向と
垂直な副走査方向に、原稿面に対し相対的に動か
す事で原稿面の情報を読み取つていた。

上記の装置において前記単レンズ系の果たす役
割は受光センサー面と原稿面を共役関係にする事
によつて１対１に対応させ解像度を高める事と、
従来高分解能の１次元走査型受光センサーとして
はチヤージド・カツプルド・デバイス（CCD）
とかMos型のフオト・ダイオード・アレイ等の全
長が数cmといつた比較的短尺のものしかなつた為
このような受光センサー面に原稿面を縮小投影す
る事であつた。しかし最近長尺化が可能な高分解
能の一次元走査型受光センサーが開発されてきた
為、原稿幅程の受光センサーを用いれば前記単レ
ンズ系は、単に原稿面の結像作用の役割だけで十
分である。

しかし、このような装置においては避けられな
い欠点があり、それは以下の如くである。

第１に単レンズ系を用いる為に大きい原稿を読
み取る場合、適正な結像関係を保つ為には長い共
役距離を必要とし、装置が大型化する。

第２に、第１で述べた事より原稿面と前記単レ
ンズ系が離れる為、受光センサー面の像面光量が
少なくなる為感度が落ちる。

第３に、受光センサー面の像面光量は前記単レ
ンズ系の光軸より、ずれるに従がつて減少し一様
な読み取り感度が保てない。

従がつて、本発明の主たる目的は上記欠点をな
くし、コンパクトで感度が高く、読み取りむらの
ない原稿読み取り装置を提供する事である。

上記目的は、前記単レンズ系の替りに複眼レン
ズ系を用いる事で達成可能である。即ち複眼レン
ズ系を用いた場合は、その分だけ共役距離を短縮
可能であり、その結果像面光量が増し、またレン
ズの個数を多くする事により読み取りむらは解消
できる。しかし共役距離が短縮可能になつた時、
更に装置をコンパクト化する上で問題になるのは
照明光の取り入れ手段である。つまり原稿面を感
度よく読み取る為には照明光を十分に取り入れね
ばならず、それには装置と原稿面との間に十分な
空間を保たねばならない為、これが更なるコンパ
クト化を阻害する。そしてそれを解消する最良の
方法は、前記複眼レンズを直接通して照明光を取
り入れる事であるが、一般的にそのような方法を
用いた場合、複眼レンズの集光・発散作用により
照明むらが生じ、結果として読み取りむらが生じ
る。

本発明においては、上記障害を克服し、本発明
の目的を達成する為に前記主走査方向に平行な線
照明を行なう手段を有する装置において、前記照
明手段と原稿面の間に配置された複眼レンズとし
て前記主走査方向に垂直な母線を有する、シリン
ドリカル・レンズ・アレイ体を用いる事を特徴と
する。

以下図を用いて本発明を説明する。

本発明では受光センサーとしてアレイ方向の長
さが長尺のものから短尺のものまで製造可能な高
分解能受光センサーを用いるが、これには例えば
Se―As―Te非晶質半導体の薄膜フオト・ダイオ
ード・アレイが適用可能であり、これは可視波長
領域のすぐれた光電変換特性を示し真空蒸着によ
つて長尺化が容易に行なわれる。また薄膜であり
ながら速い応答速度を示し、空気中で化学的に安
定しているという特徴をもつている。

第１図は上記非晶質半導体を用いた一次元走査
型受光センサーを説明する図で、薄膜フオト・ダ
イオードの非晶質半導体１は透明電極２と接合端
子としての金属電極３によつてはさまれ、１つの
受光センサーユニツトを構成しており、それが原
稿幅にわたつてアレイ状になつている。そしてこ
れら受光センサーユニツトは原稿読み取りに必要
な分解能を満たすように各ユニツトの大きさ、各
ユニツト間のピツチが定められる。この受光セン
サーに今光４が入射した場合、透明電極２を通し
て非晶質半導体１に当つた部分のみ光電変換さ
れ、その情報は駆動回路１０により制御されたス
イツチング回路１１によつて外部に取り出され
る。この様にして１―ライン分の原稿情報は時系
列信号として受光センサーより取り出す事ができ
る。

第２図は本発明の一実施例を示す図である。装
置は、原稿７より順に説明すると、所定の幅走査
方向に平行な母線を有するシリンドリカル・レン
ズが、前記副走査方向と垂直な主走査方向にアレ
イ状である２層のシリンドリカル・レンズ・アレ
イ体１１，１２と、前記２層のレンズ・アレイ体
の間に配置され前記主走査方向に垂直な遮光板ア
レイ１３と、前記主走査方向にアレイ状の一次元
受光センサー９と、同じく前記主走査方向に母線
を有する集光用シリンドリカル・レンズ１０とか
ら成り、これらは組み合されて一体化されてい
る。線光源８は原稿面に対し、主走査方向に平行
な線照明を行なうものであるが、シヤープな線照
明を行なう為に線光源状のハロゲン光源とか管径
の小さいキセノン光源とかが望ましい。

次に受光センサーとしては第１図に示したもの
を用いる。

第３図は装置を主走査方向から見た図である
が、受光センサーは非晶質半導体１５，１５′
と、それをはさむ透明電極１６，１６′、透明電
極に接続された金属電極１７，１７′、更に線光
源８からの直接光を遮断する為の不透明絶縁体１
４，１４′から成る。この受光センサーは非晶質
半導体が集光用のシリンドリカル・レンズ１０に
よつて２分されているが、それらは透明電極１
６，１６′によつて連絡されている為、金属電極
は一ケ所だけで十分でその端子はスイツチング回
路に接続されている。尚第３図以外の図では各電
極、不透明絶縁体は詳細に図示していない。

また前記２層のシリンドリカル・レンズ・アレ
イ体１１，１２は副走査方向より見た第４図に示
すように主走査方向にアレイ状であり、かつ、共
に同じピツチを有している。そしてその２層のア
レイ体の間に同じピツチを有し、主走査方向に垂
直な面をもつ遮光板が配置されている。

このような構成の装置において、その読み取り
過程を第３図で説明すると、集光用のシリンドリ
カル・レンズ１０の真上かその近傍に配された線
光源８からの照明光は、前記シリンドリカル・レ
ンズ１０によつて集光させられて原稿面を主走査
方向に線照明し、そして非情報光である直接反射
光は再びシリンドリカル・レンズを通つて除去さ
れ、情報光である散乱光が受光センサー９の各ユ
ニツトへ入射する。その際原稿面への照明光およ
び原稿面からの反射光はそれぞれ前記主走査方向
にアレイ状の２層のシリンドリカル・レンズ・ア
レイ体１１，１２を通過するが、前記シリンドリ
カル・レンズ・アレイ体は副走査方向に母線を有
する為、その方向に対しパワーを持たず、その結
果前記シリンドリカル・レンズ１０の集光作用に
対しては殆ど影響を及ぼさず、また原稿面からの
光束も副走査方向に対しては散乱光のまま、受光
センサー面に達する。

次に主走査方向の光学関係を第５図によつて説
明する。尚、第４図、第５図では見易いように、
シリンドリカル・レンズ・アレイ体１１と原稿面
７を少し離してある。原稿面上の画２０は、それ
に対して倍率β＝−１／ａ（ａは所定の定数）を
もつシリンドリカル・レンズ・アレイ体１１によ
つて倒立像２１を形成し、更に倒立像２１に対
し、倍率β′＝−ａをもつシリンドリカル・レン
ズ・アレイ体１２によつて受光センサー面に等倍
正立像２２が形成される。このような２層のシリ
ンドリカル・レンズ・アレイ体によつて原稿面の
主走査方向の情報は受光面に再現され解像度を高
める。また照明光は主走査方向に対しても上記光
学関係がある為、ほぼ一様に原稿面を照明する事
が可能である。

更に本実施例では次の処置によつて解像度を高
める。すなわち、第１に第４図に示すように前記
２層のシリンドリカル・レンズ・アレイ体の間に
遮光板１３を、主走査方向に垂直に入れる事によ
り原稿面からの情報光の散乱によつて主走査方向
の解像度の低下を防ぐ。第２には受光センサーユ
ニツトの副走査方向の長さを長くする事により受
光量を増加させる。これは副走査方向の長さが主
走査方向の分解能に影響を与えないという理由に
よる。但し原稿面と受光センサー面との間の２
次、３次の反射光はノズル光となる為副走査方向
に受光センサーユニツトをむやみに長くできない
が、受光センサー面に反射防止コートを設ける事
により、高次の反射光をある程度防げる。

この装置を副走査方向に対し原稿と相対的に動
かして読みとるのであるが動かす手段は図示省略
する。

尚本実施例において、前記シリンドリカル・レ
ンズ・アレイ体は原稿面と受光センサー面とを共
役関係に保つものであれば何層でも可能であり、
また主走査方向のピツチは受光センサーユニツト
のピツチに依存する必要はなく大きなピツチでも
支障はない。更に本実施例において受光センサー
は必ずしも集光用シリンドリカル・レンズの両側
に必要ではなく、感度の点で許容できれば片側の
受光センサーだけでも可能である。

このように本発明では、線照明方向と垂直な母
線を有するシリンドリカル・レンズ・アレイ体を
用いる事によりコンパクト化された、更には一体
化された高分解能の原稿読み取り装置を提供でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は非晶質半導体を用いた受光センサーを
説明する図、第２図は本発明の一実施例を説明す
る図、第３図は第２図示装置を主走査方向から見
た図、第４図は第２図示装置を副走査方向から見
た図、第５図は原稿面と受光センサー面の光学関
係を説明する図である。 図中で、１…非晶質半導体、７…原稿、９…受
光センサー、１０…シリンドリカルレンズ、１
１，１２…シリンドリカル・レンズ・アレイ体、
１３…遮光板である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 光源と、この光源から発した照明光を集光し
   て原稿面を所定の主走査方向と平行に線照明する
   集光光学系と、前記照明光の光路の近傍に設けら
   れ前記主走査方向に配列されたアレイ状の受光セ
   ンサーと、前記集光光学系から原稿面に至る照明
   光路中に設けられ前記主走査方向に垂直な母線を
   有し前記主走査方向において原稿面の正立等倍像
   を前記受光センサー上に形成するシリンドリカ
   ル・レンズ・アレイ体と、前記受光センサーと原
   稿面とを副走査方向に相対的に動かす手段とから
   成る原稿読み取り装置。