JPS6224984B2 - - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は書画等の原稿面の情報を読み出す為の
装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a device for reading out information on a document surface such as calligraphy and drawings.
従来よりフアクシミリ・レーザービームプリン
タ・インクジエツトプリンタ等の画像情報の読み
取り装置として光電変換を利用した読み取り装置
が種々提案されているが、近年画像処理装置の発
達により、高い分解能での読み取りが可能な装
置、及びカラー情報といつた多情報を高い分解能
で読み取ることが可能な装置の出現が強く望まれ
ている。 Various reading devices that use photoelectric conversion have been proposed as image information reading devices for facsimile machines, laser beam printers, inkjet printers, etc., but in recent years, advances in image processing devices have made it possible to read images with high resolution. There is a strong desire for the emergence of a device capable of reading multiple information such as color information with high resolution.
本発明はそのような要望に応えるべく開発され
たものである。 The present invention was developed in response to such demands.
本発明の実施例では、受光センサとしてセンサ
ユニツトのアレイ方向の長さが、長尺のものから
短尺なものまで製造可能な高分解能一次元受光セ
ンサアレイを用いるが、これには例えばSe―As
―Te非晶質半導体・Si非晶質半導体等の薄膜フ
オトセンサが適用可能であり、これは可視波長領
域ですぐれた光電変換特性を示し、真空蒸着方法
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中で化学的に安
定しているという特徴をもつている。 In the embodiments of the present invention, a high-resolution one-dimensional light-receiving sensor array is used as a light-receiving sensor, and the length of the sensor unit in the array direction can be manufactured from long to short.
- Thin film photo sensors such as Te amorphous semiconductors and Si amorphous semiconductors can be applied, which exhibit excellent photoelectric conversion characteristics in the visible wavelength region, and can be easily made into long lengths using vacuum evaporation methods. . Although it is a thin film, it has a fast response speed and is chemically stable in air.
第1図は上記非晶質半導体を用いた一次元受光
センサアレイ1を説明する図で、薄膜フオト・ダ
イオードの非晶質半導体2は透明電極3と接合端
子としての金属電極4,5によつてはさまれ1つ
のセンサユニツトaを構成しており、そのユニツ
トaが原稿幅にわたつて複数個アレイ状に配列さ
れて一本の一次元受光センサアレイ1が構成され
ている。尚図のアレイ1は非晶質半導体2と金属
電極5を各センサユニツトaに共通の単一連続層
として形成したものを示す。 FIG. 1 is a diagram illustrating a one-dimensional light-receiving sensor array 1 using the above-mentioned amorphous semiconductor, in which the amorphous semiconductor 2 of the thin film photo diode is connected to a transparent electrode 3 and metal electrodes 4 and 5 as bonding terminals. They are sandwiched together to form one sensor unit a, and a plurality of the units a are arranged in an array across the width of the document to form one one-dimensional light receiving sensor array 1. The array 1 shown in the figure shows an amorphous semiconductor 2 and a metal electrode 5 formed as a single continuous layer common to each sensor unit a.
ここで本明細書においては、上記各センサユニ
ツトaのアレイ方向を主走査方向、その主走査方
向と垂直な方向を副走査方向と定義する。 In this specification, the array direction of each sensor unit a is defined as a main scanning direction, and the direction perpendicular to the main scanning direction is defined as a sub-scanning direction.
上記受光センサアレイに光Lが入射すると各セ
ンサユニツトaに於て夫々透明電極3を通して光
を受けた非晶質半導体2部分のみ受光量に応じて
光電変換され、その情報は駆動回路6により制御
されたスイツチング回路7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、
時系列信号として一次元受光センサアレイ1より
取り出す事ができる。 When the light L enters the light receiving sensor array, only the portion of the amorphous semiconductor 2 that receives the light through the transparent electrode 3 in each sensor unit a is photoelectrically converted according to the amount of light received, and the information is controlled by the drive circuit 6. The output signal is taken out to the outside by the switching circuit 7 that has been switched. In this way, one line of manuscript information is
It can be extracted from the one-dimensional light receiving sensor array 1 as a time series signal.
従つて受光センサアレイ1として原稿幅の長さ
のものを形成し、この受光センサアレイと原稿面
とを1対1に対応させて原稿面を主・副走査すれ
ば原稿面全面の情報を読み取る事が可能である。
その場合、受光センサアレイ1の各センサユニツ
トa,a間のピツチが原稿の読みとりの際の解像
力を決定する。従つて原稿に忠実に細かい所まで
読みとるためには各ユニツトa,a間のピツチは
出来る限り小さくする必要がある。 Therefore, by forming the light-receiving sensor array 1 with the length of the document width and performing main and sub-scanning of the document surface with a one-to-one correspondence between the light-receiving sensor array and the document surface, information on the entire document surface can be read. things are possible.
In that case, the pitch between each sensor unit a of the light-receiving sensor array 1 determines the resolution when reading the original. Therefore, in order to read the fine details faithfully to the original, it is necessary to make the pitch between each unit a as small as possible.
しかしながらこの様な受光センサアレイは真空
蒸着によつて作られるためマスクのパターニング
や製作法等により現在のところセンサユニツトの
配列密度は1mmあたり8ユニツト程度が限界であ
る。また仮に細かいユニツトピツチで受光センサ
アレイが実現出来たところで各ユニツトaの受光
面積は極めて小さくなり、感度が低下する。 However, since such a light-receiving sensor array is manufactured by vacuum evaporation, the arrangement density of sensor units is currently limited to approximately 8 units per 1 mm due to mask patterning, manufacturing methods, etc. Furthermore, even if a light-receiving sensor array could be realized with a fine unit pitch, the light-receiving area of each unit a would be extremely small, resulting in a decrease in sensitivity.
更に受光面にカラーストライプフイルタ等を設
けてカラー画像情報を読み取る場合には2個又は
3個のセンサユニツトの組が解像度を決定する読
み取り単位となるため解像度をノンカラーの場合
と同程度に保つためには更に細かいユニツトピツ
チが必要となつてくる。従つてこの場合も上述の
場合と同様の感度低下の問題を有する。 Furthermore, when reading color image information by installing a color stripe filter on the light receiving surface, a set of two or three sensor units becomes the reading unit that determines the resolution, so the resolution is kept at the same level as in the case of non-color images. In order to achieve this, even finer unit pitches are required. Therefore, this case also has the same problem of reduced sensitivity as the above case.
本発明はかかる問題点を解決し個々の受光セン
サユニツトの受光面積を大きく保つたままで、高
解度の読み取り又はカラー情報の読み取りを可能
としたものである。 The present invention solves these problems and enables high-resolution reading or color information reading while maintaining a large light-receiving area of each light-receiving sensor unit.
第2図A,Bは本発明の第1の実施例装置を示
す図で、同図Aは装置全体の概略斜面図、同図B
は装置の断面図である。本実施例装置は原稿10
に密着して配置された透明担体11と、主走査方
向に母線を有し、主走査方向と平行に設けられた
線光源13の線光源像を原稿10面上に形成する
為のシリンドリカルレンズ12と、そのシリンド
リカルレンズ12の両側に於て主走査方向に配置
した2本(2列)の一次元受光センサアレイ1
1,12とより構成され、これらの部材11,1
2,11,12,13は互いに組み合わされて一
体化されている。 Figures 2A and 2B are views showing the first embodiment of the device of the present invention, and Figure 2A is a schematic perspective view of the entire device, and Figure 2B is a schematic perspective view of the entire device.
is a cross-sectional view of the device. This embodiment device has 10 originals.
A cylindrical lens 12 for forming a line light source image of a line light source 13, which has a generatrix in the main scanning direction and is provided parallel to the main scanning direction, on the surface of the original 10. and two (two rows) one-dimensional light receiving sensor arrays 1 arranged in the main scanning direction on both sides of the cylindrical lens 12.
1 , 1 2 , and these members 11, 1
2, 1 1 , 1 2 , and 13 are combined and integrated with each other.
本実施例では、線光源13は副走査方向の解像
度を増す為になるべく細いものが望ましく、線光
源状のハロゲン光源とか、管径の小さいキセノン
光源が適用でき、また透明担体11は原稿10と
の密着性の良い、耐摩耗性の材質が望ましく、原
稿10との密着性を高める為に原稿10に接する
面に曲率をつけるのも可能である。 In this embodiment, the linear light source 13 is preferably as thin as possible in order to increase the resolution in the sub-scanning direction, and a halogen light source in the form of a linear light source or a xenon light source with a small tube diameter can be used. It is preferable to use a wear-resistant material with good adhesion, and it is also possible to provide a curvature on the surface in contact with the original 10 in order to improve the adhesion with the original 10.
又単に線状光源13とシリンドリカルレンズ1
2とで原稿10面を照明するだけでは細いライン
照明をすることが困難な場合は、原稿10面上に
必要幅のスリツトを入れて読みとり巾を規制して
も良い。 Also, simply a linear light source 13 and a cylindrical lens 1
If it is difficult to provide narrow line illumination by simply illuminating the 10 sides of the original with 2 and 2, the reading width may be regulated by making a slit of the required width on the 10 sides of the original.
シリンドリカルレンズ12の両側に配設した2
本の受光センサアレイ11,12は何れも第1図
に示したものと略同じ構成のもので、第2図Bで
示すように非晶質半導体2,2と、それをはさむ
透明電極3,8と、該透明電極3,8に接続した
金属電極4,5と、更に光源13から直接に非晶
質半導体2,2に入射する光を遮断する為の不透
明絶縁体9,9から成る。尚本実施例に於ける2
本の受光センサアレイ11,12は夫々透明電極
3,8を両アレイ11,12を連絡した共通連続
層として構成したので信号取り出し用の金属電極
4,5は2本の受光センサアレイ11,12のど
ちらか一方側に設けるだけでよく、その各金属電
極4,5の端子41,51はスイツチング回路7
(第1図)に接続される。 2 arranged on both sides of the cylindrical lens 12
Both of the light receiving sensor arrays 1 1 and 1 2 of this book have approximately the same configuration as shown in FIG. 1, and as shown in FIG. 3, 8, metal electrodes 4, 5 connected to the transparent electrodes 3, 8, and opaque insulators 9, 9 for blocking light directly entering the amorphous semiconductors 2, 2 from the light source 13. Become. 2 in this example
The light-receiving sensor arrays 1 1 and 1 2 of the book are constructed with transparent electrodes 3 and 8 as a common continuous layer connecting both arrays 1 1 and 1 2 , so the metal electrodes 4 and 5 for signal extraction are connected to the two light-receiving sensors. The terminals 4 1 , 5 1 of each of the metal electrodes 4 , 5 need only be provided on either side of the array 1 1 , 1 2 and the switching circuit 7
(Fig. 1).
このような構成の装置において集光用のシリン
ドリカルレンズ12の真上か、その近傍に配した
線光源13からの照明光は、前記シリンドリカル
レンズ12によつて集光させられて原稿10面を
主走査方向に線照明する。その照明光の原稿反射
光のうち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12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12の両側の
各受光センサアレイ11,12の各センサユニツ
トに下側の透明電極8を通して入射する。そして
この受光センサアレイ11,12の主走査方向の
時系列的な走査によつて同方向の読み取りが行な
われ、更に装置と原稿10とを副走査方向に相対
的に動かす事により、原稿全体の読み取りが行な
われる。尚装置と原稿とを相対的に動かす手段は
図示省略した。 In an apparatus having such a configuration, illumination light from a linear light source 13 disposed directly above or in the vicinity of a cylindrical lens 12 for condensing light is condensed by the cylindrical lens 12 and mainly illuminates the 10th side of the original. Line illumination in the scanning direction. Of the original reflected light of the illumination light, the direct reflected light, which is non-information light, passes through the cylindrical lens 12 again and is removed, and the scattered light, which is information light, is transmitted to each of the light receiving sensor arrays 1 1 , 1 2 on both sides of the cylindrical lens 12 . The light enters each sensor unit through the lower transparent electrode 8. Reading in the same direction is performed by time-series scanning of the light receiving sensor arrays 1 1 and 1 2 in the main scanning direction, and furthermore, by relatively moving the device and the original 10 in the sub-scanning direction, the original is read. A full reading is done. Note that means for relatively moving the device and the document are not shown.
このように本実施例においては、一体化された
コンパクトな装置で原稿10面からの情報光を効
率よく感知して情報を読み取る事が可能である
が、更に次のような処置を採ることにより解像度
を一段と高めることが出来る。 In this way, in this embodiment, it is possible to efficiently sense the information light from the 10 sides of the document and read the information with an integrated compact device.However, by taking the following measures, The resolution can be further increased.
すなわち、その第一の処置は第3図に示すよう
に透明担体11中に受光センサアレイ11,12
に於ける各センサユニツトに対応した配列にて遮
光用ストツパ111を主走査方向に対し垂直に入
れる事により、主走査方向の解像度が高められ
る。主走査方向に対する解像度は透明担体11の
厚さが薄ければ受光センサアレイ11,12に於
ける各センサユニツトの大きさ及びピツチで決ま
るが、前記遮光用ストツパ111を設ける事によ
り原稿面からの情報光を受光センサアレイ11,
12に於ける各センサユニツトへ混迷なく導い
て、情報光の散乱によつて原稿上の1点からの情
報光が隣接する複数のセンサユニツトに入射する
光学的クロストークによる解像度の低下を防ぐと
ともに、遮光用ストツパ111面を、反射面にす
る事により各センサユニツトへ入射する光量を増
加させる事が可能である。尚各遮光用ストツパ1
11のピツチは、受光センサアレイ11,12に
於ける各センサユニツトのピツチより細いピツチ
でも有効である。 That is, the first treatment is to place light receiving sensor arrays 1 1 , 1 2 in a transparent carrier 11 as shown in FIG.
By arranging the light-shielding stoppers 111 perpendicular to the main scanning direction in an arrangement corresponding to each sensor unit in the main scanning direction, the resolution in the main scanning direction can be improved. If the thickness of the transparent carrier 11 is thin, the resolution in the main scanning direction is determined by the size and pitch of each sensor unit in the light-receiving sensor arrays 1 1 , 1 2 . A sensor array 1 1 that receives information light from a surface;
1 to each sensor unit in 2 without confusion, and prevent a decrease in resolution due to optical crosstalk where information light from one point on the document enters multiple adjacent sensor units due to scattering of information light. In addition, by making one surface of the light shielding stopper 11 a reflective surface, it is possible to increase the amount of light incident on each sensor unit. In addition, each light shielding stopper 1
The pitch of 11 is also effective even if the pitch is thinner than the pitch of each sensor unit in the light receiving sensor arrays 11 and 12 .
第二の処置は各受光センサアレイ11,12に
於ける非晶質半導体素子2,2をエツチング等の
パターニングの方法を用いて各センサユニツト毎
に分割形成することにより隣接するユニツトから
の信号の混入を防ぐ。 The second method is to divide the amorphous semiconductor elements 2, 2 in each of the light receiving sensor arrays 11 , 12 into each sensor unit using a patterning method such as etching. Prevent signal mixing.
また第三の処置は透明担体11の厚さ、シリン
ドリカルレンズ12の副走査方向の幅を調整する
事により、更には各受光センサアレイ11,12
に於ける個々のセンサユニツトを副走査方向に長
くする事によつて受光量を増大させる。一般的に
受光量を増す為には照明地点が受光センサユニツ
トの受光面を仰ぐ立体角を増大させれば良く、そ
の為には透明担体11を薄くする事等によつて各
センサユニツトの受光面を照明地点に近づけ、ま
た受光センサユニツトの受光面積を広くする事で
達成できる。この場合受光センサユニツトの副走
査方向の長さは、主走査方向の分解能に対して影
響を与えない為、長くして受光量を増す事により
主走査方向の各受光センサユニツトのピツチを更
に細くする事を可能にして解像度の向上を図る。
但し原稿面と受光センサ面の間の2次・3次の反
射光はノイズとなる為副走査方向にむやみに長く
してもかえつてノイズを増すが、受光センサ面に
反射防止コートを設ける事によりある程度このノ
イズを防げる。 The third measure is to adjust the thickness of the transparent carrier 11 and the width of the cylindrical lens 12 in the sub-scanning direction .
The amount of light received is increased by lengthening each sensor unit in the sub-scanning direction. Generally, in order to increase the amount of light received, it is sufficient to increase the solid angle at which the illumination point looks up to the light receiving surface of the light receiving sensor unit. This can be achieved by moving the surface closer to the illumination point and widening the light receiving area of the light receiving sensor unit. In this case, the length of the light receiving sensor unit in the sub-scanning direction does not affect the resolution in the main scanning direction, so by increasing the length of the light receiving sensor unit and increasing the amount of light received, the pitch of each light receiving sensor unit in the main scanning direction can be made narrower. The aim is to improve resolution by making it possible to
However, secondary and tertiary reflected light between the document surface and the light receiving sensor surface becomes noise, so making it unnecessarily long in the sub-scanning direction will only increase the noise, but it is recommended to provide an anti-reflection coating on the light receiving sensor surface. This noise can be prevented to some extent.
第2図例の装置においてシリンドリカルレンズ
12の両側に設けた2列の受光センサアレイ1
1,12は第4図Aに示すようにその各アレイ1
1,12のセンサユニツトaを互いに並列に配列
し、且つ副走査方向に相対する2個のユニツト
a,a同志を第2図Bのように透明電極3,8で
互に連絡した構成にすると、センサユニツトの受
光面が実質的に拡大して装置の感度が高まる。 Two rows of light receiving sensor arrays 1 provided on both sides of the cylindrical lens 12 in the device shown in FIG.
1 , 1 2 are each array 1 as shown in FIG. 4A.
The sensor units a , 1 and 2 are arranged in parallel with each other, and the two units a and a facing each other in the sub-scanning direction are connected to each other by transparent electrodes 3 and 8 as shown in FIG. 2B. This substantially enlarges the light-receiving surface of the sensor unit and increases the sensitivity of the device.
また第4図Bの如く2列の受光センサアレイ1
1,12の各センサユニツトaの配列を互いに両
受光センサアレイ11,12の非読み取り部分を
補なうように半ピツチずらして千鳥状に配列する
事により1列の受光センサアレイの2倍近い分解
能を得ることが出来る。そしてこの場合の各セン
サユニツトに設ける電極構造のピツチとしては
各々に対しては必要解像度の1/2でよく、素子の
作製、感度に対しても有利である。 In addition, as shown in FIG. 4B, two rows of light receiving sensor arrays 1
By arranging the sensor units a of 1 , 1, and 2 in a staggered manner so as to compensate for the non-reading portions of both the light receiving sensor arrays 11 and 12 , one row of light receiving sensor arrays can be arranged. It is possible to obtain nearly twice the resolution. In this case, the pitch of the electrode structure provided in each sensor unit may be 1/2 of the required resolution, which is advantageous in terms of device fabrication and sensitivity.
上記第4図Bの場合は各アレイ11,12の対
向センサユニツトa,a同志を連絡せず夫々個々
独立のセンサユニツトとして情報の読み取りを行
なわせる。即ち、各アレイ11,12に於ける
個々のセンサユニツトの各電極端子を互い違いに
1つのスイツチング回路に接続するるか、或は各
アレイ11,12別々に具備させたスイツチング
回路に接続して後で合成するかにより時系列読み
取り信号を得る。 In the case of FIG. 4B, the opposing sensor units a and a of each array 1 1 and 12 are not communicated with each other and read information as individual sensor units. That is, the electrode terminals of the individual sensor units in each array 1 1 , 1 2 are alternately connected to one switching circuit, or each array 1 1 , 1 2 is connected to a switching circuit provided separately. A time-series read signal is obtained by connecting and later combining the signals.
第4図Cは上記説明した同図Bに於ける各受光
センサアレイ11,12の表面に更にカラー読み
取り用フイルタを設けてカラー情報の読み取りを
可能にした例を示すものである。即ち一方の受光
センサアレイ12の表面には各センサユニツトa
に対応させて輝度信号用フイルタYを、また他方
の受光センサアレイ11の表面には各センサユニ
ツトaに対応させて赤Rと青Bの色信号用ストラ
イプフイルタを交互に設置したものである。この
実施例を用いれば従来の1列の受光センサアレイ
とほぼ同程度の高い分解能でしかもカラー情報の
読み取りが可能である。更に第4図Cの配列にお
いて一方の受光センサアレイ12の表面に輝度信
号用として線Gのフイルタを、また他方の受光セ
ンサアレイ11の表面に交互に−R(=G+
B)、−B(=G+R)の色フイルタを設けて情報
信号を読み取れば両方の受光センサアレイ11,
12の各センサユニツトaから出力される信号に
は輝度信号が含まれるので通常のカラーテレビの
信号処理系を応用すれば色情報を得ながら、しか
も前述第4図B例の場合と同程度の高い分解能が
得られる。 FIG. 4C shows an example in which a color reading filter is further provided on the surface of each light-receiving sensor array 1 1 , 1 2 in FIG. 4B described above to enable reading of color information. That is, on the surface of one light-receiving sensor array 12 , each sensor unit a
Filters Y for luminance signals are installed in correspondence with the sensor units A, and stripe filters for red R and blue B color signals are alternately installed on the surface of the other light-receiving sensor array 11 in correspondence with each sensor unit a. . Using this embodiment, it is possible to read color information with a resolution almost as high as that of a conventional one-row light-receiving sensor array. Furthermore, in the arrangement shown in FIG. 4C, a filter of line G is provided on the surface of one of the light receiving sensor arrays 12 for brightness signals, and a filter of line G is arranged alternately on the surface of the other light receiving sensor array 11 .
B), -B (=G+R) color filters are provided and the information signals are read, both light receiving sensor arrays 1 1 ,
Since the signals output from each sensor unit a of 1 and 2 include a luminance signal, applying the signal processing system of a normal color television can obtain color information while still providing the same level of information as in the case of the example B in Fig. 4 above. High resolution can be obtained.
また第4図Dに示す如く、受光センサアレイを
3列11,12,13設け、各センサアレイ1
1,12,13の表面にそれぞれ緑(G)、青
(B)、赤(R)の色フイルタを設置して各センサ
ユニツトaからの信号を独立に読みとる事でカラ
ー情報が得られる。 In addition, as shown in FIG .
Color information can be obtained by installing green (G), blue (B), and red (R) color filters on the surfaces of sensors 1 , 12 , and 13, respectively, and reading the signals from each sensor unit a independently. .
このような2列以上の一次元受光センサアレイ
11,12,13をシリンドリカルレンズ12の
片側又は両側に配置して照明されたラインからの
情報光を同時に検出可能な読み取り装置は、副走
査方向において原稿面と受光センサ面とを光学的
共役関係にしていない。そしてその場合に同じピ
ツチPで各ユニツトaが配列された複数個nの一
次元受光センサアレイをP/nだけ主走査方向に
順次ずらしながら複走査方向にn列並べる事によ
つて全てのアレイに於ける各センサユニツトaは
対応する照明ラインからの情報光を検出可能で、
更にn倍に近い解像度の高い読み取り装置が得ら
れる。 A reading device that can simultaneously detect information light from an illuminated line by arranging two or more rows of one-dimensional light receiving sensor arrays 1 1 , 1 2 , 1 3 on one side or both sides of the cylindrical lens 12 is equipped with a sub-array. The document surface and the light receiving sensor surface are not in an optically conjugate relationship in the scanning direction. In that case, by arranging a plurality of n one-dimensional light receiving sensor arrays in which units a are arranged at the same pitch P in n rows in the double scanning direction while sequentially shifting them by P/n in the main scanning direction, all the arrays can be Each sensor unit a in can detect information light from the corresponding illumination line,
Furthermore, a reading device with a resolution nearly n times higher can be obtained.
次に第5図A〜Dにより第2の実施例装置を説
明する。本例装置は解像度を更に高め、且つコン
パクトな装置にしたものである。解像度を高める
為には原稿面の像を受光センサ面上に形成してや
れば良いが、その結像系として普通の1つの光軸
しか持たない光学系を用いたのでは共役距離が長
くなりコンパクトな装置とすることが出来ない。
本実施例は複眼レンズを用いる事で上記の問題点
を解消したものである。 Next, the second embodiment device will be explained with reference to FIGS. 5A to 5D. The device of this example has a higher resolution and is made more compact. In order to increase the resolution, it is possible to form an image of the document surface on the light-receiving sensor surface, but if an ordinary optical system with only one optical axis is used as the imaging system, the conjugate distance will be long, making it compact. It cannot be used as a device.
This embodiment solves the above problems by using compound lenses.
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
み取りむらも解消できる。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、それには装置を原稿
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。そこで本実
施例においては上記困難を解決する為に複眼レン
ズを直接通して照明光を取り入れる。ただしその
際に複眼レンズの集光・発散作用によつて照明光
が影響を受けて照明むらを生じないように照明手
段と原稿面の間に配置する複眼レンズとして主走
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。 That is, when a compound eye lens system is used, the conjugate distance can be shortened by that much, and as a result, the amount of light on the image plane increases, and reading unevenness can also be eliminated by increasing the number of lenses. However, when it becomes possible to shorten the conjugate distance, what becomes a problem in making the device more compact is the means for taking in the illumination light.
In other words, in order to read the document surface with high sensitivity, it is necessary to take in sufficient illumination light, and to do so, it is necessary to maintain a sufficient space between the device and the document surface, which impedes further compactness. Therefore, in this embodiment, in order to solve the above-mentioned difficulties, illumination light is introduced directly through the compound eye lens. However, in order to prevent illumination light from being affected by the condensing and diverging effects of the compound lens and causing uneven illumination, a generatrix perpendicular to the main scanning direction is used as a compound lens to be placed between the illumination means and the document surface. A cylindrical lens array body is used.
即ち第5図例の装置は、下面を原稿10面と接
触する平滑面とし、上面に所定の副走査方向に平
行な母線を有する複数個の単位シリンドリカルレ
ンズ141を主走査方向に順次並列に形成した第
1のシリンドリカルレンズアレイ14と、該レン
ズアレイ14の上方にレンズ凸面側を下向きにし
て対向配置した第1のシリンドリカルレンズアレ
イ14と同構成の第2のシリンドリカルレンズア
レイ15と、その両レンズアレイ14,15の間
に於て各単位シリンドリカルレンズ141を個々
に仕切るように配設した主走査方向に垂直な遮光
板アレイ16と、第2のシリンドリカルレンズア
レイの上側平滑面上に配設した主走査方向に母線
を有する集光用シリンドリカルレンズ12と、該
レンズ12の両側に於て第2のシリンドリカルレ
ンズアレイ上側平滑面上に配設した主走査方向に
アレイ状の2列の一次元受光センサアレイ11,
12と、集光用シリンドリカルレンズ12の真上
かその近傍に配設した線光源13(第5図C)
と、から成る。そしてそれ等の部材は組み合され
て一体化されている。 That is, the apparatus shown in the example of FIG. 5 has a plurality of unit cylindrical lenses 141 having a smooth lower surface that contacts the surface of the original 10 and a generatrix parallel to a predetermined sub-scanning direction on the upper surface, which are sequentially arranged in parallel in the main scanning direction. The formed first cylindrical lens array 14, a second cylindrical lens array 15 having the same configuration as the first cylindrical lens array 14, which is disposed facing above the lens array 14 with the convex side of the lens facing downward, and both of them. Between the lens arrays 14 and 15, there is a light shielding plate array 16 perpendicular to the main scanning direction arranged so as to partition each unit cylindrical lens 141 individually, and a light shielding plate array 16 arranged on the upper smooth surface of the second cylindrical lens array. A condensing cylindrical lens 12 having a generatrix in the main scanning direction, and a second cylindrical lens array on both sides of the lens 12.Two rows of primary lenses arranged in an array in the main scanning direction are arranged on the upper smooth surface of the second cylindrical lens array. Original light receiving sensor array 1 1 ,
1 2 , and a linear light source 13 disposed directly above or near the condensing cylindrical lens 12 (Fig. 5C).
It consists of and. These members are combined and integrated.
上記に於て2列の各一次元受光センサアレイ1
1,12は前述第2図Bのものと同構成のものを
使用したのでここでの詳細説明は省略する。又遮
光板アレイ16は光学的クロストークを防ぐ役目
をするものである。 In the above, each one-dimensional light receiving sensor array 1 in two rows
1 , 1, and 2 have the same configurations as those shown in FIG. 2B, so a detailed explanation thereof will be omitted here. Further, the light shielding plate array 16 serves to prevent optical crosstalk.
このような構成の装置においてその読み取り過
程を第5図Cで説明すると、集光用のシリンドリ
カルレンズ12の真上か、その近傍に配された線
光源13からの照明光は前記シリンドリカルレン
ズ12によつて集光させられて原稿10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12を通つて除
去され、情報光である散乱光が集光用シリンドリ
カルレンズ12の両側の受光センサアレイ11,
12の各センサユニツトへ下側の透明電極8側か
ら入射する。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
イ状の上下2層のシリンドリカルレンズアレイ体
14,15を通過するが、その両シリンドリカル
レンズアレイ体14,15は何れも副走査方向に
母線を有する為その方向に対しパワーを持たず、
その結果前記集光用シリンドリカルレンズ12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
まま各受光センサアレイ11,12の受光センサ
面に達する。この為副走査方向に複数のセンサユ
ニツトを配置して同一情報を読み取る事が可能で
ある。 The reading process in an apparatus with such a configuration will be explained with reference to FIG. Therefore, the light is condensed to illuminate the original 10 surface in a line in the main scanning direction, and the directly reflected light, which is non-information light, is removed through the cylindrical lens 12 again, and the scattered light, which is information light, is illuminated by the condensing cylindrical lens. Light receiving sensor arrays 1 1 on both sides of the lens 12,
The light enters each of the 12 sensor units from the lower transparent electrode 8 side. At this time, the illumination light to the document surface and the reflected light from the document surface respectively pass through the upper and lower two layers of cylindrical lens array bodies 14 and 15 arranged in the main scanning direction. Because they all have a generatrix in the sub-scanning direction, they have no power in that direction,
As a result, it has almost no effect on the light focusing action of the light focusing cylindrical lens 12, and the light flux from the document surface remains as scattered light in the sub-scanning direction of each light receiving sensor array 1 1 , 1 2 reaches the light receiving sensor surface. Therefore, it is possible to read the same information by arranging a plurality of sensor units in the sub-scanning direction.
次に主走査方向の光学関係を第5図Dによつて
説明する。尚、この図に於ては便宜上第1のシリ
ンドリカルレンズアレイ体14の下面と原稿10
面とを少し離して図示してある。原稿10面上の
画101はそれに対して倍率β=−1/a(aは
所定の定数)をもつ第1のシリンドリカルレンズ
アレイ体14の中の1つのレンズ141によつて
倒立像102を形成され、更にその倒立像102
は倍率β′=−aをもつ第2のシリンドリカルレ
ンズアレイ体15の中の1つのレンズ151によ
つて受光センサ面に等倍正立像103が形成され
る。このようにして全体のシリンドリカルレンズ
群によつて全体の原稿のライン像が受光センサ面
に形成される。即ちこのような2層のシリンドリ
カルレンズアレイ体14,15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が高
まる。また照明光は主走査方向に対してシリンド
リカルレンズ群のパワーによる影響を受けるが上
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。 Next, the optical relationship in the main scanning direction will be explained with reference to FIG. 5D. In this figure, for convenience, the lower surface of the first cylindrical lens array body 14 and the original 10 are shown.
It is shown with a slight distance from the surface. An image 101 on the surface of the original 10 is converted into an inverted image 10 by one lens 141 in the first cylindrical lens array 14 having a magnification β=-1/a ( a is a predetermined constant). 2 is formed, and its inverted image 10 2
A same-magnification erect image 103 is formed on the light receiving sensor surface by one lens 151 in the second cylindrical lens array 15 having a magnification β'=-a. In this way, a line image of the entire document is formed on the light receiving sensor surface by the entire cylindrical lens group. That is, by using the two-layer cylindrical lens array bodies 14 and 15, information in the main scanning direction of the document surface is reproduced on the light receiving surface, thereby increasing the resolution. Furthermore, although the illumination light is influenced by the power of the cylindrical lens group in the main scanning direction, because of the optical relationship described above, it is possible to illuminate the document surface almost uniformly.
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5図A,B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1
4,15の間に遮光板16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
光センサアレイ11,12の個々のセンサユニツ
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
センサユニツトをむやみに長くできないが、受光
センサ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。 Furthermore, in this embodiment, the resolution is increased by the following procedure. That is, first, as shown in FIGS. 5A and 5B, the two-layer cylindrical lens array body 1 is
By inserting a light shielding plate 16 perpendicularly to the main scanning direction between 4 and 15, a reduction in resolution in the main scanning direction due to scattering of information light from the document surface is prevented. Second, the amount of light received is increased by increasing the length of each sensor unit in the light receiving sensor arrays 1 1 and 12 in the sub-scanning direction. This is because the length in the sub-scanning direction does not affect the resolution in the main-scanning direction. However, the secondary and tertiary areas between the original surface and the light receiving sensor surface
Since the next reflected light becomes noise light, the light receiving sensor unit cannot be made unnecessarily long in the sub-scanning direction, but high-order reflected light can be prevented to some extent by providing an anti-reflection coating on the light receiving sensor surface.
尚原稿の全面的な読み取りは装置と原稿とを副
走査方向に動かすものであるが、その駆動手段は
図に省略した。 In order to read the entire document, the device and the document are moved in the sub-scanning direction, but the driving means thereof is not shown in the figure.
又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面とを共役関係に
保つものであれば図示例の2層に限らず何層でも
配設可能であり、また主走査方向の単位シリンド
リカルレンズのピツチは受光センサユニツトのピ
ツチに依在する必要はなく大きなピツチでも支障
はない。各受光センサアレイ11,12に於ける
個々のセンサユニツトの配列は前述第4図Bで示
した千鳥状配列にして解像度を高める。又第4図
C,Dのように受光センサの受光面に色フイルタ
を配置してカラー情報を読み取る事ができる。こ
の色フイルタの配置は両受光センサアレイ11,
12のいづれか一方だけにしても良いし、全体と
してストライプフイルタを用いても良い。 In addition, in this embodiment, the cylindrical lens array body can be arranged in any number of layers, not just the two layers shown in the illustrated example, as long as it maintains a conjugate relationship between the document surface and the light receiving sensor surface. The pitch of the cylindrical lens does not need to depend on the pitch of the light receiving sensor unit, and even a large pitch will cause no problem. The individual sensor units in each light-receiving sensor array 1 1 , 1 2 are arranged in a staggered arrangement as shown in FIG. 4B above to improve resolution. Further, color information can be read by arranging a color filter on the light receiving surface of the light receiving sensor as shown in FIGS. 4C and 4D. The arrangement of this color filter is as follows: both light-receiving sensor arrays 1 1 ,
Only one of 1 and 2 may be used, or a stripe filter may be used as a whole.
第2図及び第5図の実施例装置は2列の受光セ
ンサアレイ11,12の配列により2倍の解像度
を得る事が出来たが、これは受光センサアレイを
N列の配列にしセンサユニツトについて重なるビ
ツト(bit)がない様に1/Nピツチづつずらし
てそれ等のアレイを配置すれば、N倍の解像度を
得る事が出来る。 The embodiment devices shown in FIGS. 2 and 5 were able to obtain twice the resolution by arranging the light receiving sensor arrays 1 1 and 1 2 in two rows, but this was achieved by arranging the light receiving sensor arrays in N rows. By arranging such arrays by shifting them by 1/N pitch so that there are no overlapping bits for each unit, it is possible to obtain N times the resolution.
第6図は第4図Dで説明したカラー原稿読み取
りの場合の実施例を上述第5図例の装置に応用し
た例を示すもので、即ち第5図装置に於て受光セ
ンサアレイを3列11,12,13配設すると共
に、その各アレイ11,12,13の受光面側に
赤R・緑G・青Bのフイルタを配設してなるもの
である。 FIG. 6 shows an example in which the color document reading embodiment described in FIG. 4D is applied to the apparatus shown in FIG. 1 1 , 1 2 , 1 3 are arranged, and red R, green G, and blue B filters are arranged on the light receiving surface side of each array 1 1 , 1 2 , 1 3 .
この装置は原稿からの情報光が各色フイルタを
通つて色情報として各受光センサアレイ11,1
2,13に入る。従つて各受光センサアレイ1
1,12,13を夫々独立に駆動することにより
三色に分離した色信号を得ることが出来る。尚各
フイルタR,G,Bの配設位置は図の位置でなく
とも2つのシリンドリカルレンズアレイ14,1
5の一次結像点位置でもよい。 In this device, information light from an original passes through each color filter and is converted into color information by each light-receiving sensor array 1 1 , 1
Enter 2 , 1 3 . Therefore, each light receiving sensor array 1
By independently driving 1 , 12 , and 13 , it is possible to obtain color signals separated into three colors. Note that the arrangement positions of the filters R, G, and B do not have to be the same as those shown in the figure.
5 primary imaging point positions may be used.
第7図は第3の実施例装置を示すものである。
本実施例装置は受光センサと原稿面の間に、少な
くとも主走査方向に関して、正立等倍の結像光学
系を配し、原稿面と受光センサアレイの面(受光
面)を共役な位置に設けてある。従つて、受光セ
ンサアレイ上には常に原稿面の像が少なくとも主
走査方向において正立で且つ等倍の状態に結像さ
れている。これは情報光の光学的クロストークを
防ぐ1つの手段でもある。又、該光学系は正立等
倍結像光学系であるので、該光学系を複眼光学系
で構成しても、主走査方向においては原稿面と受
光センサ面は常に1対1の結像関係を保持するも
のである。 FIG. 7 shows a third embodiment of the apparatus.
In this embodiment, an erect, equal-magnification imaging optical system is arranged between the light-receiving sensor and the document surface, at least in the main scanning direction, and the document surface and the surface of the light-receiving sensor array (light-receiving surface) are placed in a conjugate position. It is provided. Therefore, an image of the document surface is always formed on the light-receiving sensor array in an erect and same-size state at least in the main scanning direction. This is also one means of preventing optical crosstalk of information light. In addition, since the optical system is an erect, equal-magnification imaging optical system, even if the optical system is configured with a compound eye optical system, the document surface and the light receiving sensor surface always form one-to-one images in the main scanning direction. It maintains the relationship.
又本実施例装置においては上記結像光学系と原
稿面の間にシリンドリカル体を配置し、その側面
の1つを照明光の入射窓として有効に照明光を取
り入れ、またこのシリンドリカル体によつて原稿
を常に押圧しておく事により走査時における受光
センサ面上の原稿像のボケを防ぎ、読み取り精度
の安定化を図る事を可能にする。 In addition, in the apparatus of this embodiment, a cylindrical body is arranged between the above-mentioned imaging optical system and the document surface, and one of the side surfaces of the cylindrical body serves as an entrance window for the illumination light to effectively take in the illumination light. By constantly pressing the document, it is possible to prevent blurring of the document image on the light receiving sensor surface during scanning and to stabilize reading accuracy.
即ち第7図例の装置は光源13と、原稿10に
密着して配置された透明な断面略半円形のシリン
ドリカルレンズ体17と、該シリンドリカルレン
ズ体17の上面に固着され、かつ主走査方向にア
レイ状である一次元正立等倍レンズ群18と、そ
のレンズ群18の上方に配設した主走査方向にア
レイ状である複数列の一次元受光センサアレイ1
1,12(図示例は2列)となり構成されてい
る。シリンドリカルレンズ17、正立等倍レンズ
群18、受光センサアレイ11,12は担持体
(図に省略)によつて互に一体化されている。 That is, the apparatus shown in FIG. 7 includes a light source 13, a transparent cylindrical lens body 17 having a semicircular cross section, which is disposed in close contact with the document 10, and a transparent cylindrical lens body 17 which is fixed to the upper surface of the cylindrical lens body 17 and which is arranged in the main scanning direction. A one-dimensional erect equal-magnification lens group 18 in the form of an array, and a one-dimensional light-receiving sensor array 1 in multiple rows in the form of an array in the main scanning direction arranged above the lens group 18.
1 and 1 2 (two columns in the illustrated example). The cylindrical lens 17, the erecting equal-magnification lens group 18, and the light receiving sensor arrays 1 1 and 1 2 are integrated with each other by a carrier (not shown).
ここで一次元正立等倍レンズとは所定の一次元
方向に於て正立等倍結像性を有するレンズを意味
する。又受光センサアレイ11,12は前述第
1・第2の実施例装置に用いたと同様のものが使
用されるのでここでの詳細説明は省略する。 Here, the one-dimensional erecting equal-magnification lens means a lens having erecting equal-magnification imaging performance in a predetermined one-dimensional direction. Further, since the light receiving sensor arrays 1 1 and 1 2 are the same as those used in the apparatuses of the first and second embodiments, a detailed explanation thereof will be omitted here.
第7図Bは同図Aの装置の主走査方向に垂直な
断面図である。原稿10はローラ19,19によ
り副走査方向に送られている。また光源13から
の照明光Lはシリンドリカルレンズ体17の一方
の側面171より入射するが、半径rの曲率を有
する該レンズ側面171の集光力により集光され
て原稿10面上の主走査方向と平行な線状領域を
照明する。そして原稿10面で散乱された情報光
L1は一次元正立等倍レンズ群18を介して受光
センサアレイ11,12に入射する。 FIG. 7B is a sectional view of the apparatus shown in FIG. 7A perpendicular to the main scanning direction. The original 10 is fed in the sub-scanning direction by rollers 19, 19. Further, the illumination light L from the light source 13 enters the cylindrical lens body 17 through one side surface 171 , and is condensed by the light-condensing power of the lens side surface 171 having a radius of curvature. A linear area parallel to the scanning direction is illuminated. And the information light scattered by the 10 sides of the original
L 1 enters the light receiving sensor arrays 1 1 and 1 2 via the one-dimensional erecting equal-magnification lens group 18 .
一次元正立等倍レンズ群18の個々のレンズは
主走査方向において原稿面と受光センサアレイ1
1,12の受光面を正立等倍関係に保つが、副走
査方向に対しては原稿10面からの情報光L1を
受光センサアレイ11,12面に集光する為のパ
ワーを有する。これは本実施例のような2次元走
査方式において受光センサが副走査方向に対して
1つの情報量しか読み取らない故副走査方向の正
立等倍関係は特に必要ではないが、読み取り感度
を上げる為には集光作用を持たせる事が望ましい
為である。 Each lens of the one-dimensional erecting equal-magnification lens group 18 is connected to the document surface and the light receiving sensor array 1 in the main scanning direction.
The light receiving surfaces of the photodetector arrays 1 , 1 , and 2 are maintained in an erect, equal-magnification relationship, but in the sub-scanning direction, the power is required to condense the information light L1 from the document surface 10 onto the light receiving sensor arrays 11 , 12 . has. This is because in the two-dimensional scanning method as in this embodiment, the light receiving sensor reads only one amount of information in the sub-scanning direction, so the erect equal-magnification relationship in the sub-scanning direction is not particularly necessary, but it increases the reading sensitivity. This is because it is desirable to have a light condensing effect.
副走査方向の解像度はその方向において原稿面
のいかに細いライン部分から高光量の情報光L1
を得るかにかかつている。従つて第7図Bの断面
図内において照明光Lを原稿10面でなるべく1
点に集光させる事が望ましく、その為には線光源
13を副走査方向の走査時にシリンドリカル体1
7に対し相対位置が変化しないように設置し、か
つ線光源13の位置と読み取り地点Pがそれぞれ
シリンドリカル体17の側面171の屈折作用に
対して共役関係になるように設定しておけば良
い。例えば第7図Cで示すように線光源13とシ
リンドリカル体17の側面171の曲率中心を結
ぶ光軸上に照明位置である読み取り地点Pがある
ものとし、シリンドリカル体17の屈折率をn、
側面171の曲率半径をr、線光源13と側面1
71までの光軸上の距離をa、読み取り地点Pか
ら側面171までの光軸上の距離をbとすると
r=ab/a+b(n−1)
で与えられる関係式を満たすように側面171の
曲線や線光源13の位置を定める。この時線光源
13の像がライン状に原稿面に作られる。但しこ
の結像作用は副走査方向においてのみ起こり、主
走査方向に対してはそのまま発散光で照明する為
光源上の輝度むらは原稿面上の照明むらとならな
い。 The resolution in the sub-scanning direction is the amount of information light L 1 that can be transmitted from a thin line on the document surface in that direction.
It depends on whether you get it. Therefore, in the cross-sectional view of FIG.
It is desirable to condense the light onto a point, and for that purpose, the linear light source 13 is focused on the cylindrical body 1 when scanning in the sub-scanning direction.
7 so that the relative position does not change, and the position of the linear light source 13 and the reading point P are set so that they are each in a conjugate relationship with respect to the refraction action of the side surface 17 of the cylindrical body 17. . For example, as shown in FIG. 7C, it is assumed that the reading point P, which is the illumination position, is on the optical axis connecting the linear light source 13 and the center of curvature of the side surface 171 of the cylindrical body 17, and the refractive index of the cylindrical body 17 is n,
The radius of curvature of side surface 17 1 is r, and the line light source 13 and side surface 1
Let the distance on the optical axis from the reading point P to the side surface 171 be a, and the distance on the optical axis from the reading point P to the side surface 171 be b. 17 Determine the position of the curve 1 and the line light source 13. At this time, an image of the line light source 13 is formed in a line shape on the document surface. However, this imaging effect occurs only in the sub-scanning direction, and since the main scanning direction is illuminated with diverging light, uneven brightness on the light source does not become uneven illumination on the document surface.
更に副走査方向において第7図Bで示すように
受光センサアレイ11,12は照明光Lに対して
正反射方向よりはずれた方向に位置して情報散乱
光L1を感知し、原稿面からの非情報光である正
反射光L2は、次に反射膜173をその表面に施
こしてあるシリンドリカル体17の他方の側面1
72で更に反射され、そしてこの側面172が読
み取り地点Pを中心とする曲率を有するように形
成してある事により再び読み取り地点Pに集光さ
れて読み取り地点の照度を上げる。一般的に側面
171及び172は同じ曲率である必要はない。
またこのようなシリンドリカル体17はプラスチ
ツクの型押しによつて容易に作成可能である。 Further, in the sub-scanning direction, as shown in FIG. 7B, the light-receiving sensor arrays 1 1 and 1 2 are located in a direction away from the specular reflection direction with respect to the illumination light L, and detect the information scattered light L 1 , and detect the information scattered light L 1 . The specularly reflected light L2 , which is non-information light from the
Since the side surface 172 is formed to have a curvature centered on the reading point P, the light is again focused on the reading point P, increasing the illuminance at the reading point. In general, sides 17 1 and 17 2 need not have the same curvature.
Moreover, such a cylindrical body 17 can be easily produced by embossing plastic.
また本実施例においては、更に副走査方向の解
像度を高める為に、第7図Bで示すようにシリン
ドリカル体17の原稿10側の面に、光吸収体で
形成されるスリツト板20を配設する。このスリ
ツト板20のスリツト201は主走査方向に平行
であり、読み取り地点P以外からの反射光が受光
センサ11,12に入射するのを防ぐ。 Furthermore, in this embodiment, in order to further increase the resolution in the sub-scanning direction, a slit plate 20 made of a light absorbing material is provided on the surface of the cylindrical body 17 facing the original 10, as shown in FIG. 7B. do. The slits 201 of this slit plate 20 are parallel to the main scanning direction, and prevent reflected light from other than the reading point P from entering the light receiving sensors 11 and 12 .
次に主走査方向の読み取りについて説明する
と、原稿10と受光センサ11,12の間に配置
された一次元正立等倍レンズ群18は主走査方向
においては個々のレンズが原稿面の正立等倍像を
受光センサ11,12の受光面に形成する。従つ
て複眼レンズであつても原稿面と受光センサ面は
常に1対1の結像関係を保持する。ところで斯様
な構成の読み取り装置では、読み取りの際の主走
査方向の分解能は受光センサアレイ11,12に
於ける個々のセンサユニツトaのピツチの大きさ
に依在するもので、センサユニツトのピツチを小
さくすればする程、分解能の高い読み取り装置が
得られるものである。又、センサユニツトは非常
に小さいものであるが、正立等倍結像光学系によ
り常に受光センサ表面と原稿面が1対1に対応す
るので、原稿上の一点から出る光束が対応するユ
ニツト以外のセンサユニツトに渡つて入射する事
を防止できるのでS/N比の向上も計れる。 Next, to explain reading in the main scanning direction, in the one-dimensional erecting equal-magnification lens group 18 arranged between the original 10 and the light receiving sensors 1 1 and 1 2 , each lens is aligned with the original surface in the main scanning direction. A vertical life-sized image is formed on the light receiving surfaces of the light receiving sensors 1 1 and 1 2 . Therefore, even with a compound eye lens, a one-to-one imaging relationship is always maintained between the document surface and the light-receiving sensor surface. By the way, in a reading device having such a configuration, the resolution in the main scanning direction during reading depends on the pitch size of each sensor unit a in the light receiving sensor arrays 1 1 and 1 2 . The smaller the pitch, the higher the resolution of the reading device can be obtained. Furthermore, although the sensor unit is very small, the erecting, equal-magnification imaging optical system always ensures a one-to-one correspondence between the surface of the light receiving sensor and the surface of the document, so that the light beam emitted from one point on the document does not reach the corresponding unit. Since it is possible to prevent the light from entering the sensor unit, it is possible to improve the S/N ratio.
このように第7図例の装置は原稿の正立等倍像
を受光センサ面上に作る事により解像度の低下を
防ぎ、又照明光を有効に用いる為の集光・反射側
面を有する透明体17を使用する事により低輝度
光源であつても高いS/N比で原稿を読み取る事
が可能である。また透明体17で原稿を押圧する
事によつて、たえずピントのあつた正立等倍像を
得る事ができる為、むらなく読み取れる。又上記
複眼光学系により構成される一次元正立等倍光学
系18は比較的短焦点の光学系で得られるので、
読み取り装置を小型化し易いものである。 In this way, the device shown in Figure 7 prevents a decrease in resolution by creating an erect, same-size image of the original on the light-receiving sensor surface, and also uses a transparent body with condensing/reflecting sides to effectively use illumination light. By using 17, it is possible to read a document with a high S/N ratio even with a low brightness light source. Furthermore, by pressing the document with the transparent body 17, it is possible to obtain an erect, life-size image that is always in focus, so that it can be read evenly. Furthermore, since the one-dimensional erect equal-magnification optical system 18 constituted by the compound eye optical system is a relatively short focus optical system,
This makes it easy to downsize the reading device.
又本実施例において一次元正立等倍レンズ群1
8は例えば第5図装置で示した2層のシリンドリ
カルレンズアレイ14,15のように副走査方向
には結像作用をもたない光学系を用いる。従つて
本案施例装置における受光センサ11,12とし
て主走査方向に原稿幅だけセンサユニツトを配列
した一次元受光センサを副走査方向にM列並べ
て、それぞれの列に例えば第4図C,Dのように
カラーフイルタを設けてカラー情報を読みとつた
り、またM列の受光センサを例えば第4図B,C
のように各々主走査方向に1/Mピツチづつずら
してM倍の解像度を得る事ができる。そしてこの
場合一次元正立等倍レンズ群18に副走査方向に
おいてM列全体に情報光が集光するようなパワー
を持たせれば読み取りの感度が増す。 In addition, in this embodiment, the one-dimensional erect equal-magnification lens group 1
Reference numeral 8 uses an optical system that does not have an imaging function in the sub-scanning direction, such as the two-layer cylindrical lens arrays 14 and 15 shown in the apparatus of FIG. Therefore, as the light-receiving sensors 1 1 and 1 2 in the apparatus of this embodiment, one-dimensional light-receiving sensors in which sensor units are arranged by the width of the document in the main scanning direction are arranged in M rows in the sub-scanning direction, and each row has, for example, a sensor shown in FIG. A color filter is installed as shown in D to read the color information, and a light receiving sensor in the M row is installed as shown in FIGS. 4B and C.
By shifting each image by 1/M pitch in the main scanning direction, M times the resolution can be obtained. In this case, if the one-dimensional erect equal-magnification lens group 18 is provided with such power that the information light is focused on the entire M rows in the sub-scanning direction, the reading sensitivity will be increased.
以上本発明に依れば簡単・コンパクトな装置構
成で技術的に無理なく解像度を増す事ができ、カ
ラー情報読み取り等に利用度の高い装置が提供で
きるものである。但しカラー情報を読み取る実施
例におけるカラーフイルタは受光センサユニツト
表面に限定されるものでなく、光学的に各ユニツ
トの表面に設けたのと等価になる位置に配置され
れば良い。 As described above, according to the present invention, it is possible to increase the resolution without technical difficulty with a simple and compact device configuration, and it is possible to provide a device that is highly usable for reading color information, etc. However, the color filter in the embodiment for reading color information is not limited to the surface of the light receiving sensor unit, but may be placed at a position optically equivalent to that provided on the surface of each unit.
尚原稿を読み取る際の副走査は装置を固定して
原稿を主走査方向と交わる方向(直角方向或いは
斜め方向)に移動させる方法の他に、原稿を固定
し装置を移動することにより行なつてもよい。 In addition to the method of sub-scanning when reading a document by fixing the device and moving the document in a direction intersecting the main scanning direction (perpendicular or diagonal direction), it is also possible to perform sub-scanning by fixing the document and moving the device. Good too.
第1図は一次元受光センサアレイの一構成例を
説明する斜面図、第2図A,Bは本発明装置の第
1実施例を示すもので、同図Aは装置の概略斜面
図、同図Bは横断面図、第3図は内部に遮光用ス
トツパ面を配設した透明担体の一構成例を示す一
部の拡大斜面図、第4図A,B,C,Dは一次元
受光センサアレイ相互のセンサユニツト配列例及
び色情報の読み取りのため色フイルタを設けた例
を示す図、第5図A,B,C,Dは本発明装置の
第2実施例を示すもので、同図Aは装置の概略斜
面図、同図Bは副走査方向からみた側面図、同図
Cは拡大横断面図、同図Dは主走査方向の光学説
明図、第6図は第5図装置の変形例を示す一部の
拡大斜面図、第7図A,B,Cは本発明装置の第
3実施例を示すもので、同図Aは装置の概略斜面
図、同図Bは端面図、同図Cは光学説明図であ
る。
1,1,1は一次元受光センサアレイ、7はス
イツチング回路、10は原稿、11は透明担体、
12は集光用シリンドリカルレンズ、13は線光
源、14,15はシリンドリカルレンズアレイ、
16は遮光板、17はシリンドリカル体、18は
一次元正立等倍レンズ群、19,19は原稿送り
ローラ、20はスリツト板。
FIG. 1 is a perspective view illustrating an example of the configuration of a one-dimensional light receiving sensor array, and FIGS. 2A and 2B show a first embodiment of the device of the present invention, and FIG. Figure B is a cross-sectional view, Figure 3 is an enlarged partial perspective view showing an example of the structure of a transparent carrier with a light-shielding stopper surface arranged inside, and Figures 4A, B, C, and D are one-dimensional light receiving FIGS. 5A, B, C, and D are diagrams showing an example of arrangement of sensor units between sensor arrays and an example in which color filters are provided for reading color information. Figure A is a schematic perspective view of the device, Figure B is a side view seen from the sub-scanning direction, Figure C is an enlarged cross-sectional view, Figure D is an optical explanatory diagram in the main scanning direction, and Figure 6 is the device shown in Figure 5. FIGS. 7A, B, and C show a third embodiment of the device of the present invention, and FIG. 7A is a schematic perspective view of the device, and FIG. 7B is an end view. , C of the same figure is an optical explanatory diagram. 1, 1, 1 is a one-dimensional light receiving sensor array, 7 is a switching circuit, 10 is a document, 11 is a transparent carrier,
12 is a condensing cylindrical lens, 13 is a line light source, 14 and 15 are cylindrical lens arrays,
16 is a light shielding plate, 17 is a cylindrical body, 18 is a one-dimensional erecting equal-magnification lens group, 19 is an original feed roller, and 20 is a slit plate.
Claims (1)
と、各々が所定方向に配列された複数個の受光セ
ンサユニツトから成り、前記透明担体の第1面に
対峙する第2面に対向して互いにほぼ平行に配設
された少なくとも2つ以上の一次元受光センサア
レイとを有し、前記原稿面の情報を前記透明担体
を通して前記受光センサアレイで読み取る原稿読
み取り装置において、 前記各々の受光センサアレイは、その各センサ
ユニツトが、他の受光センサユニツトにおけるユ
ニツト間隙を補完するように相対的に配置されて
いることを特徴とする原稿読み取り装置。 2 前記一次元受光センサアレイは、少なくとも
その一部には各ユニツトの受光面側にカラー情報
読み取りの為のフイルタ手段が設置された受光セ
ンサアレイである、特許請求の範囲1項記載の原
稿読み取り装置。[Scope of Claims] 1. Consists of a transparent carrier disposed with a first surface facing the document surface, and a plurality of light receiving sensor units each arranged in a predetermined direction, facing the first surface of the transparent carrier. at least two or more one-dimensional light-receiving sensor arrays arranged substantially parallel to each other facing a second surface of the document, the document reading device reading information on the document surface with the light-receiving sensor array through the transparent carrier. In the document reading device, each of the light-receiving sensor arrays is arranged relative to each other so that each sensor unit complements a gap between the other light-receiving sensor units. 2. The document reading device according to claim 1, wherein the one-dimensional light-receiving sensor array is a light-receiving sensor array in which at least a part of the one-dimensional light-receiving sensor array is provided with filter means for reading color information on the light-receiving surface side of each unit. Device.
Priority Applications (3)
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JP14920478A JPS5575370A (en) | 1978-12-02 | 1978-12-02 | Original reading device |
US06/464,579 US4467195A (en) | 1977-12-08 | 1983-02-07 | Information detecting apparatus |
US06/606,158 US4553036A (en) | 1977-12-08 | 1984-05-02 | Information detecting apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14920478A JPS5575370A (en) | 1978-12-02 | 1978-12-02 | Original reading device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5575370A JPS5575370A (en) | 1980-06-06 |
JPS6224984B2 true JPS6224984B2 (en) | 1987-06-01 |
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ID=15470091
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14920478A Granted JPS5575370A (en) | 1977-12-08 | 1978-12-02 | Original reading device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5575370A (en) |
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