JPS6222299B2 - - 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略垂直
な副走査方向に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、特にレンズアレイ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
略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かつた為、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、かつ、高い解像
力を有する原稿読み取り装置を提供する事であ
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、主走査方向に配列された
レンズアレイを用いて、受光センサー面上に原稿
の正立等倍像を形成する事を特徴とする。

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或いはSi等の非晶質半導体の薄膜フ
オトセンサーアレイが適用可能であり、これは可
視波長領域で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、薄膜フオトセン
サーの非晶質半導体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、所定の副走査
方向に平行な母線を有するシリンドリカルレンズ
が主走査方向にアレイ状に配列された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。ここで、２層のシリンドリカ
ルレンズアレイ体１１，１２は、原稿７の正立等
倍像を受光センサー９の受光面に形成する。ま
た、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１６，
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
に線照明する。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はシリンドリカルレンズ
アレイ体１１，１２によつて受光センサー９の各
ユニツトに結像され、読み取りが行なわれる。

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正立等倍像２２が
形成される。本発明においては、このように原稿
と受光センサー面とが正立等倍結像関係にある
為、レンズアレイの配列に関係なく受光センサー
の各ユニツトを高密度に配列する事が出来、高解
像度の読み取りが可能である。例えば、第４図に
は受光センサー９の各ユニツトは示されていない
が、シリンドリカルレンズアレイの個々のレンズ
に対応して、２個以上のユニツトを設けても良
い。

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次の反射光はノイズ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正立等倍
結像関係に保つものであれば何層でも可能であ
り、また前述したように、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レンズアレイの
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、原稿の正立等倍像を受
光センサー面に形成するレンズアレイを用いる事
によりコンパクト化された、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 原稿を照明する光源と、この光源からの照明
   光及びその直接反射光の光路外に配置され、前記
   照明光の原稿面による散乱光を受光する所定の主
   走査方向に配列されたアレイ状のセンサーユニツ
   トから成る受光センサーと、前記受光センサー面
   上に前記原稿の正立等倍像を形成する前記主走査
   方向に配列されたレンズアレイと、前記受光セン
   サーと原稿とを副走査方向に相対的に動かす手段
   とから成り、前記レンズアレイの各レンズの配列
   ピツチが前記受光センサーの各センサーユニツト
   の配列ピツチよりも大きい原稿読み取り装置。