JPH0113784B2 - - Google Patents
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- JPH0113784B2 JPH0113784B2 JP58020103A JP2010383A JPH0113784B2 JP H0113784 B2 JPH0113784 B2 JP H0113784B2 JP 58020103 A JP58020103 A JP 58020103A JP 2010383 A JP2010383 A JP 2010383A JP H0113784 B2 JPH0113784 B2 JP H0113784B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- image sensor
- image
- photoelectric conversion
- conversion element
- rod lens
- Prior art date
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-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
- H04N1/04—Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa
- H04N1/19—Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa using multi-element arrays
- H04N1/195—Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa using multi-element arrays the array comprising a two-dimensional [2D] array
- H04N1/19505—Scanning picture elements spaced apart from one another in at least one direction
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Facsimile Heads (AREA)
- Facsimile Scanning Arrangements (AREA)
- Image Input (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明は、一列に配列された光電変換素子ア
レイを有する複数のイメージセンサチツプを用い
たイメージセンサに係り、更に詳しくは等倍結像
系を用いて原稿面を光電変換素子アレイ上に結像
させる密着型のイメージセンサに関する。
レイを有する複数のイメージセンサチツプを用い
たイメージセンサに係り、更に詳しくは等倍結像
系を用いて原稿面を光電変換素子アレイ上に結像
させる密着型のイメージセンサに関する。
原稿幅とほぼ等しいアレイ長の光電変換素子ア
レイ上に集束性ロツドレンズアレイ等の等倍結像
系を用いて原稿面を結像させて原稿面上の画像情
報を読取る、いわゆる密着型イメージセンサが知
られている。この密着型イメージセンサは結像系
の光路を短くできるため全体を小型化できるばか
りでなく、センサと結像系を一体化したイメージ
センサユニツトとして取扱うことが可能であるこ
とから装置への組込みも容易になるという特長を
有しており、フアクシミリやOCR等への応用が
期待されている。
レイ上に集束性ロツドレンズアレイ等の等倍結像
系を用いて原稿面を結像させて原稿面上の画像情
報を読取る、いわゆる密着型イメージセンサが知
られている。この密着型イメージセンサは結像系
の光路を短くできるため全体を小型化できるばか
りでなく、センサと結像系を一体化したイメージ
センサユニツトとして取扱うことが可能であるこ
とから装置への組込みも容易になるという特長を
有しており、フアクシミリやOCR等への応用が
期待されている。
しかしアレイ長がA4判等の通常の原稿幅と同
程度の光電変換素子アレイを持つイメージセンサ
チツプは、技術面、コスト面で生産が困難である
ため、密着型イメージセンサを実現する場合は複
数個のイメージセンサチツプを並べて使用する方
法がとられる。
程度の光電変換素子アレイを持つイメージセンサ
チツプは、技術面、コスト面で生産が困難である
ため、密着型イメージセンサを実現する場合は複
数個のイメージセンサチツプを並べて使用する方
法がとられる。
第１図ａ，ｂはその一例を示したものであり、
イメージセンサチツプ１ａ〜１ｎは光電変換素子
アレイ２が平行な２本の直線３，４上に位置する
ように千鳥状に配列され、共通のセンサ基板５上
に配設されている。原稿面８の走査線９上の画像
は、集束性ロツドレンズアレイ６および７によつ
て線３および４上のイメージセンサチツプ１ａ，
１ｃ，…，１n-1および１ｂ，１ｄ，…，１ｎの
光電変換素子アレイ上にそれぞれ等倍結像され
る。この場合、走査線９上の画像情報はイメージ
センサチツプの出力を１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，
…という順序で電気的に接続することで１つの時
系列信号として得ることができる。
イメージセンサチツプ１ａ〜１ｎは光電変換素子
アレイ２が平行な２本の直線３，４上に位置する
ように千鳥状に配列され、共通のセンサ基板５上
に配設されている。原稿面８の走査線９上の画像
は、集束性ロツドレンズアレイ６および７によつ
て線３および４上のイメージセンサチツプ１ａ，
１ｃ，…，１n-1および１ｂ，１ｄ，…，１ｎの
光電変換素子アレイ上にそれぞれ等倍結像され
る。この場合、走査線９上の画像情報はイメージ
センサチツプの出力を１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，
…という順序で電気的に接続することで１つの時
系列信号として得ることができる。
しかしこのような方法は、高価な集束性ロツド
レンズアレイを２本使用するため、コストが高く
なり、またユニツトが大型化するという欠点を有
している。さらに、２本の集束性ロツドレンズア
レイの結像点を１本の走査線上に一致させる必要
があるため、調整に多大な労力を要することも大
きな問題となつている。
レンズアレイを２本使用するため、コストが高く
なり、またユニツトが大型化するという欠点を有
している。さらに、２本の集束性ロツドレンズア
レイの結像点を１本の走査線上に一致させる必要
があるため、調整に多大な労力を要することも大
きな問題となつている。
この発明の目的は、小型で調整が容易なイメー
ジセンサを安価に提供することにある。
ジセンサを安価に提供することにある。
この発明は、千鳥状に配列された複数個のイメ
ージセンサチツプの光電変換素子アレイが位置す
る２本の平行な直線の間隔を１mm以下とした上
で、１本の集光性ロツドレンズアレイにより原稿
面を各イメージセンサチツプの光電変換素子アレ
イ上に等倍結像させるようにしたことを特徴とし
ている。
ージセンサチツプの光電変換素子アレイが位置す
る２本の平行な直線の間隔を１mm以下とした上
で、１本の集光性ロツドレンズアレイにより原稿
面を各イメージセンサチツプの光電変換素子アレ
イ上に等倍結像させるようにしたことを特徴とし
ている。
集束性ロツドレンズアレイは、ロツドレンズを
アレイ状に束ねた構造を持ち、従来の球面レンズ
に比して物像面間距離が短く光学的調整が容易で
あるうえ、画像周辺部での光量および分解能の低
下が少ないという特長を有している。第２図ａお
よび第３図ａは、それぞれ集束性ロツドレンズア
レイの画像周辺部での解像度のパラメータである
MTFおよび光量分布を示したもので、ａ図中の
Δt，Δl等はｂ図に定義されている。なお、ｌは
正常な物像面間距離である。これらの図から明ら
かなように、集束性ロツドレンズアレイの中心線
上からの距離Δtが0.5mm以上となると、解像度
（MTF）、光量ともに中心線上での値と比較して、
約90％以下となつてしまう。
アレイ状に束ねた構造を持ち、従来の球面レンズ
に比して物像面間距離が短く光学的調整が容易で
あるうえ、画像周辺部での光量および分解能の低
下が少ないという特長を有している。第２図ａお
よび第３図ａは、それぞれ集束性ロツドレンズア
レイの画像周辺部での解像度のパラメータである
MTFおよび光量分布を示したもので、ａ図中の
Δt，Δl等はｂ図に定義されている。なお、ｌは
正常な物像面間距離である。これらの図から明ら
かなように、集束性ロツドレンズアレイの中心線
上からの距離Δtが0.5mm以上となると、解像度
（MTF）、光量ともに中心線上での値と比較して、
約90％以下となつてしまう。
従つてこの発明のように千鳥状配列のイメージ
センサチツプの光電変換素子アレイが位置する２
本の直線の間隔を１mm以下とすれば、１本の集束
性ロツドレンズアレイを用いて解像度（MTF）、
光量とも10％以内の劣化に抑えつつ光電変換素子
アレイ上に原稿面の等倍結像を得ることが可能で
ある。これによつてコストが低減されるだけでな
く、ユニツトの小型化が可能となり、また２本の
レンズアレイの結像位置の調整も不要となるため
製造工程を省力化できるうえに、結像位置の調整
不足等による画像品質の劣化も防ぐことができ
る。
センサチツプの光電変換素子アレイが位置する２
本の直線の間隔を１mm以下とすれば、１本の集束
性ロツドレンズアレイを用いて解像度（MTF）、
光量とも10％以内の劣化に抑えつつ光電変換素子
アレイ上に原稿面の等倍結像を得ることが可能で
ある。これによつてコストが低減されるだけでな
く、ユニツトの小型化が可能となり、また２本の
レンズアレイの結像位置の調整も不要となるため
製造工程を省力化できるうえに、結像位置の調整
不足等による画像品質の劣化も防ぐことができ
る。
第４図ａ，ｂはこの発明の実施例の構成を示す
もので、CCD等により構成されたイメージセン
サチツプ１１ａ，１１ｂ，…１１ｎは、１１ａ，
１１ｃ，…，１１n-1および１１ｂ，１１ｄ，…，
１１ｎの光電変換素子アレイ１２が、間隔ｄの平
行な２本の直線１３および１４上に、それぞれ位
置するように千鳥状に配列されて１つのセンサ基
板１５上に配設されている。
もので、CCD等により構成されたイメージセン
サチツプ１１ａ，１１ｂ，…１１ｎは、１１ａ，
１１ｃ，…，１１n-1および１１ｂ，１１ｄ，…，
１１ｎの光電変換素子アレイ１２が、間隔ｄの平
行な２本の直線１３および１４上に、それぞれ位
置するように千鳥状に配列されて１つのセンサ基
板１５上に配設されている。
一方、集束性ロツドレンズアレイ１６は直線１
３と１４の中心線１７上にその中心線が一致する
ように設置されており、原稿１８上の間隔ｄの２
本の平行な走査線１９ａおよび１９ｂ上の画像を
イメージセンサチツプ１１ａ，１１ｃ，…，１１
n-1および１１ｂ，１１ｄ，…，１１ｎの光電変
換素子アレイ１２上にそれぞれ等倍結像させるも
のである。
３と１４の中心線１７上にその中心線が一致する
ように設置されており、原稿１８上の間隔ｄの２
本の平行な走査線１９ａおよび１９ｂ上の画像を
イメージセンサチツプ１１ａ，１１ｃ，…，１１
n-1および１１ｂ，１１ｄ，…，１１ｎの光電変
換素子アレイ１２上にそれぞれ等倍結像させるも
のである。
ここで間隔ｄを１mm以下にとれば、集束性ロツ
ドレンズアレイ１６の中心線から結像点までの距
離はｄ／２すなわち0.5mm以下となる。従つて第
２図および第３図より光量、解像度（MTF）と
もに、最高値を与える中心線上での結像の場合の
90％以上となり、集束性ロツドレンズアレイ１６
をその性能を著しく損なうことなく使用すること
ができ、良好な画質を得ることが可能である。
ドレンズアレイ１６の中心線から結像点までの距
離はｄ／２すなわち0.5mm以下となる。従つて第
２図および第３図より光量、解像度（MTF）と
もに、最高値を与える中心線上での結像の場合の
90％以上となり、集束性ロツドレンズアレイ１６
をその性能を著しく損なうことなく使用すること
ができ、良好な画質を得ることが可能である。
第４図ａ中にはイメージセンサチツプ１１ａ〜
１１ｎから出力される画信号を処理する回路が示
され、また第５図には、この実施例における読取
りのための原稿面上の走査の様子が示されてい
る。これらの図を用いて、この実施例における画
像読取り動作を簡単に説明する。
１１ｎから出力される画信号を処理する回路が示
され、また第５図には、この実施例における読取
りのための原稿面上の走査の様子が示されてい
る。これらの図を用いて、この実施例における画
像読取り動作を簡単に説明する。
センサ基板１５上のイメージセンサチツプ１１
ａ，１１ｃ，…，１１n-1および１１ｂ，１１ｄ，
…，１１ｎの光電変換素子アレイ１２の間隔つま
り直線１３，１４の間隔ｄは、１mm以下でかつ読
取りのための副走査ピツチＰのＬ倍（Ｌは整数）
となるように設定されている。イメージセンサチ
ツプ１１ａ〜１１ｎから出力される画信号は、量
子化回路２０ａ〜２０ｎによつてデジタル画信号
に変換された後、メモリ回路２１ａ〜２１ｎにそ
れぞれ蓄積される。選択回路２２は、メモリ回路
２１ａ〜２１ｎ内のデジタル画信号を順次選択し
て端子２３から、出力する。
ａ，１１ｃ，…，１１n-1および１１ｂ，１１ｄ，
…，１１ｎの光電変換素子アレイ１２の間隔つま
り直線１３，１４の間隔ｄは、１mm以下でかつ読
取りのための副走査ピツチＰのＬ倍（Ｌは整数）
となるように設定されている。イメージセンサチ
ツプ１１ａ〜１１ｎから出力される画信号は、量
子化回路２０ａ〜２０ｎによつてデジタル画信号
に変換された後、メモリ回路２１ａ〜２１ｎにそ
れぞれ蓄積される。選択回路２２は、メモリ回路
２１ａ〜２１ｎ内のデジタル画信号を順次選択し
て端子２３から、出力する。
今、第５図に示すようにイメージセンサチツプ
１１ａ，１１ｃ，…，１１n-1および１１ｂ，１
１ｄ，…，１１ｎによつて原稿面３０外の走査線
３１および走査線に直交する副走査方向にＬ×Ｐ
だけ後の原稿面３０上の第１番目の走査線３３上
の領域３１ａ，３１ｃ，…，３１n-1および３３
ｂ，３３ｄ，…，３３ｎの画像を読取り、チツプ
１１ｂ，１１ｄ，…，１１ｎによつて読取られた
３３ｂ，３３ｄ，…，３３ｎの画像情報のみを量
子化してメモリ回路２１ｂ，２１ｄ，…，２１ｎ
の第１の領域に蓄積する。次に副走査を１ピツチ
行ない、同様に得られる走査線３２および３４上
の領域３２ａ，３２ｃ，…，３２n-1および３４
ｂ，３４ｄ，…，３４ｎの画像のうち、第２番目
の走査線３４ｂ，３４ｄ，…，３４ｎの画像情報
のみをメモリ回路２１ｂ，２１ｄ，…，２１ｎの
第２の領域に蓄積する。このような操作をＬ回繰
返した後、第１番目の走査線３３上の領域３３
ａ，３３ｃ，…，３３n-1および第Ｌ＋１番目の
走査線３５上の領域３５ｂ，３５ｄ，…，３５ｎ
の画像情報をチツプ１１ａ，１１ｃ，…，１１
n-1および１１ｂ，１１ｄ，…，１１ｎによつて
それぞれ読取り、メモリ回路２１ａ，２１ｃ，
…，２１n-1および２１ｂ，２１ｄ，…，２１ｎ
の第Ｌ＋１番目の領域に蓄積する。次に、メモリ
回路２１ａ〜２１ｎの第１番目の領域に蓄積され
ている第１番目の走査線３３上の領域の画像に対
応するデジタル画信号を、選択回路２２によつて
２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，…２１n-1，
２１ｎの順で取出して、端子２３から第１番目の
走査線３３上の画信号として出力する。次に副走
査をもう１ピツチ行なつて、同様にしてメモリ回
路２１ａ，２１ｃ，…，２１n-1および前回の読
出しによつて不要となつた２１ｂ，２１ｄ，…，
２１ｎの第１番目の領域に第２番目の走査線３４
上の領域３４ａ，３４ｃ，３４n-1および第Ｌ×
２番目の走査線３６上の領域３６ｂ，３６ｄ，
…，３６ｎの画像情報を蓄積し、第２番目の走査
線３４上の領域の画像情報に対応するデジタル画
信号を第１番目のときと同様にして端子２３から
出力する。
１１ａ，１１ｃ，…，１１n-1および１１ｂ，１
１ｄ，…，１１ｎによつて原稿面３０外の走査線
３１および走査線に直交する副走査方向にＬ×Ｐ
だけ後の原稿面３０上の第１番目の走査線３３上
の領域３１ａ，３１ｃ，…，３１n-1および３３
ｂ，３３ｄ，…，３３ｎの画像を読取り、チツプ
１１ｂ，１１ｄ，…，１１ｎによつて読取られた
３３ｂ，３３ｄ，…，３３ｎの画像情報のみを量
子化してメモリ回路２１ｂ，２１ｄ，…，２１ｎ
の第１の領域に蓄積する。次に副走査を１ピツチ
行ない、同様に得られる走査線３２および３４上
の領域３２ａ，３２ｃ，…，３２n-1および３４
ｂ，３４ｄ，…，３４ｎの画像のうち、第２番目
の走査線３４ｂ，３４ｄ，…，３４ｎの画像情報
のみをメモリ回路２１ｂ，２１ｄ，…，２１ｎの
第２の領域に蓄積する。このような操作をＬ回繰
返した後、第１番目の走査線３３上の領域３３
ａ，３３ｃ，…，３３n-1および第Ｌ＋１番目の
走査線３５上の領域３５ｂ，３５ｄ，…，３５ｎ
の画像情報をチツプ１１ａ，１１ｃ，…，１１
n-1および１１ｂ，１１ｄ，…，１１ｎによつて
それぞれ読取り、メモリ回路２１ａ，２１ｃ，
…，２１n-1および２１ｂ，２１ｄ，…，２１ｎ
の第Ｌ＋１番目の領域に蓄積する。次に、メモリ
回路２１ａ〜２１ｎの第１番目の領域に蓄積され
ている第１番目の走査線３３上の領域の画像に対
応するデジタル画信号を、選択回路２２によつて
２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，…２１n-1，
２１ｎの順で取出して、端子２３から第１番目の
走査線３３上の画信号として出力する。次に副走
査をもう１ピツチ行なつて、同様にしてメモリ回
路２１ａ，２１ｃ，…，２１n-1および前回の読
出しによつて不要となつた２１ｂ，２１ｄ，…，
２１ｎの第１番目の領域に第２番目の走査線３４
上の領域３４ａ，３４ｃ，３４n-1および第Ｌ×
２番目の走査線３６上の領域３６ｂ，３６ｄ，
…，３６ｎの画像情報を蓄積し、第２番目の走査
線３４上の領域の画像情報に対応するデジタル画
信号を第１番目のときと同様にして端子２３から
出力する。
以下、順次同様な操作を行なうことによつて、
原稿全面の画像情報を走査線毎のデジタル画信号
として端子２３から出力することができる。
原稿全面の画像情報を走査線毎のデジタル画信号
として端子２３から出力することができる。
この発明は上記実施例に限定されるものではな
く、発明の要旨を変えない範囲において種々の変
形が可能である。例えば、実施例ではイメージセ
ンサチツプとしてCCDイメージセンサを用いた
が、MOS型イメージセンサを使うことも可能で
ある。
く、発明の要旨を変えない範囲において種々の変
形が可能である。例えば、実施例ではイメージセ
ンサチツプとしてCCDイメージセンサを用いた
が、MOS型イメージセンサを使うことも可能で
ある。
第１図ａ，ｂは従来の千鳥状配列のイメージセ
ンサの構造を示す平面図および断面図、第２図は
集束性ロツドレンズアレイの画像周辺部での解像
度のパラメータMTFの分布を示す図、第３図は
集束性ロツドレンズアレイの画像周辺部での光量
分布を示す図、第４図ａ，ｂは本発明の一実施例
に係るイメージセンサの概略構成図および断面
図、第５図は同実施例における画像読取り動作を
原稿面上の領域と対応させて説明するための図で
ある。 １１ａ〜１１ｎ…イメージセンサチツプ、１２
…光電変換素子アレイ、１５…センサ基板、１６
…集束性ロツドレンズアレイ、１８，３０…原稿
面。
ンサの構造を示す平面図および断面図、第２図は
集束性ロツドレンズアレイの画像周辺部での解像
度のパラメータMTFの分布を示す図、第３図は
集束性ロツドレンズアレイの画像周辺部での光量
分布を示す図、第４図ａ，ｂは本発明の一実施例
に係るイメージセンサの概略構成図および断面
図、第５図は同実施例における画像読取り動作を
原稿面上の領域と対応させて説明するための図で
ある。 １１ａ〜１１ｎ…イメージセンサチツプ、１２
…光電変換素子アレイ、１５…センサ基板、１６
…集束性ロツドレンズアレイ、１８，３０…原稿
面。
Claims (1)
- １ 一列に配列された光電変換素子アレイを有す
るイメージセンサチツプを平行な２本の直線上に
光電変換素子アレイが位置するように千鳥状に配
列し、集光性ロツドレンズアレイによつて原稿面
を各イメージセンサチツプの光電変換素子アレイ
上に等倍結像させて原稿面上の情報を読取るイメ
ージセンサにおいて、前記各イメージセンサチツ
プの光電変換素子アレイが位置する２本の直線の
間隔を副走査線ピツチの整数倍でかつ１mm以下と
し、かつ１本の集光性ロツドレンズアレイによつ
て等倍結像を行ない、原稿面の２本の平行な走査
線の情報を同時に得るように構成したことを特徴
とするイメージセンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58020103A JPS59151562A (ja) | 1983-02-09 | 1983-02-09 | イメ−ジセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58020103A JPS59151562A (ja) | 1983-02-09 | 1983-02-09 | イメ−ジセンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59151562A JPS59151562A (ja) | 1984-08-30 |
| JPH0113784B2 true JPH0113784B2 (ja) | 1989-03-08 |
Family
ID=12017774
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58020103A Granted JPS59151562A (ja) | 1983-02-09 | 1983-02-09 | イメ−ジセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59151562A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH084306B2 (ja) * | 1985-12-19 | 1996-01-17 | キヤノン株式会社 | 原稿読取装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5246654B2 (ja) * | 1973-01-18 | 1977-11-26 | ||
| JPS4998512A (ja) * | 1973-01-22 | 1974-09-18 | ||
| JPS57129065A (en) * | 1981-02-02 | 1982-08-10 | Ricoh Co Ltd | Image sensor |
-
1983
- 1983-02-09 JP JP58020103A patent/JPS59151562A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59151562A (ja) | 1984-08-30 |
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