JPH01149571A

JPH01149571A - 画像読取装置

Info

Publication number: JPH01149571A
Application number: JP62308371A
Authority: JP
Inventors: Motomu Fukazawa; 求深澤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1987-12-05
Filing date: 1987-12-05
Publication date: 1989-06-12

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、原稿面を走査してその光像を同期方向に並設
した複数のラインセンサ上に結像することにより原稿の
カラー画像を読み取る画像読取装置に関する。

（従来の技術）従来、原稿のカラー画像等、単一の画像情報を分解、演
算するための手段として、ＣＣＤ等のラインセンサを複
数本同期方向に並べたものが提案されている。

第６図（ａ）はその−例を示すもので、読取手段ｌＯＯ
は、所定のピッチＰＩをおいて平行に配置した３本のラ
インセンサ１０１．１０２及び１０３を有し、各センサ
１０１，１０２及び１０３には赤、緑、青のフィルター
１０１Ｒ。

１０２Ｇ、１０３Ｂを貼付しである。すなわち、この読
取手段１００にあっては、単一情報としてのカラー画像
光を各ラインセンサ１０１　。

１０２．１０３により順次色分解し、色信号として出力
することが可能である。

第６図（ｂ）はこの読取手段１００を適用し、原稿上の
カラー画像の読み取りを行う画像読取装置を示すもので
ある。すなわち、ノこの装置にあっては、照明ランプで
カラー画像が記載された原稿１０４を照明し、その反射
画像光を２：１の速度比で矢印Ｓ方向へ走査するミラー
ユニット１０５．１０６及び結像レンズ１０７を介して
。

その光軸に垂直な受光面を有するように配設した前記読
取手段１００の各ラインセンサ１０１゜１０２．１０３
上に結像して所定の演算を行うことにより原稿１０４上
のカラー画像を読み取る。

（発明が解決しようとする問題点）ところで、斯かる従来例にあっては、各ラインセンサ１
０１，１０２，１０３がピッチＰ１の間隔で設けられて
いるため、各センサ１０１゜１０２．１０３により読み
取られる原稿１０４上の読取ラインＢ、Ｇ、Ｒは異なっ
ている。従って、原稿１０４の読取ライン上にある同一
の情報を色分解して読み取る場合、例えば先に読み取っ
たセンサｉｏｉ　、１０２の情報をセンサ間のピッチ分
に応じ遅延させて出力し、各ラインセンサ１０１．１０
２，１０３からの情報が同期するように処理しなければ
ならないので、これらの情報を蓄えておくメモリー等の
回路が必要となり、コストアップの原因となるという問
題点を有している。

また、光学系の倍率をβ１　（原稿側）とすると、セン
サ間のピッチはＰｌであるので、原稿１０４における読
取ラインは、両端の読取ラインＲ，Ｂについては２β１
・Ｐｌだけ離れていることになり、この広範囲の読取ラ
インＲ，Ｇ、Ｂ上を照明ランプで一様に照明することは
困難である。

この場合、広範囲の領域を一様に照明するため、照明ラ
ンプを原稿面から雌して設けたり、照゛明光を各色ごと
に分割することも考えられるが、照明ランプを原稿面か
ら離して設けることは光学系の大型化及び照明効率の著
しい低下を招く一方、照明光を分割することも、照明効
率の低下を招き、消費電力を増加させてしまうという問
題点を有している。

そこで、本発明は上記従来技術の問題点を解決するため
になされたもので、その目的とするとこ・ろは、読取情
報同期のための記憶回路等を用いることなく原稿の同一
情報を読取可能として大巾なコストダウンを図るととも
に、光学系の簡素化及び照明用消費電力を抑えることが
可能な画像読取装置を提供することにある。

（問題点を解決するための手段）上記目的を達成するため、本発明にあっては、原稿の光
像を結像レンズで複数の直線状の読取手段に結像するこ
とにより原稿の画像を読み取る画像読取装置において、
前記原稿の同一部分の光像を前記複数の読取手段に各々
導くための複数の反射面を有するミラーユニットを設け
てなる。

（作　　　用）上記構成を有する本発明においてミラーユニットを走査
すると、原稿の同一部分の光像は、ミラーユニー／　）
に設けた複数の反射面により反射され、結像レンズを介
して複数の直線状の読取手段に各々同時に結像される。

従って、該読取手段においては、同一の画像情報につい
て複数の情報を得ることができる。

また、原稿の同一部分の光像を読取手段に導く構成とし
ていることから１画像読取の際に原稿を照明する場合、
広い範囲を一様に照明する必要がない。

（実　施　例）以下本発明を図示の実施例に基づいて説明する。

第１図ないし第３図は本発明に係る画像読取装置の一実
施例を示すものである。第２図は同実施例の全体構成を
示すものであり、１はガラス等の原稿台であり、原稿２
を載置する。３は原稿台ｌ上に載置された原稿２を固定
するための原稿押えである。

４は原稿照明用のランプであり、このランプ４によって
照明された原稿２の反射画像光は、ミラーユニット５．
ミラー６．７、及び結像レンズ８を介してＣＣＤ９上へ
結像される。ここで、ランプ４及びミラーユニット５は
、第１ミラー台ユニッ）Ｕ＋　に取り付けられ、また互
いに９０°の角度をなすミラー６．７は第２ミラー台二
二ｙ　）Ｕ２に取り付けられ、両ミラー台二二ッ）Ｕ＋
　　。

Ｕ２は動滑車の原理にて矢印入方向に２：ｌの速度比で
走査されるようになっている。尚、１０は装置内部を冷
却するための冷却ファンである。

第３図は本実施例において使用されるＣＣＤ９であり、
ＣＣＤチップ９Ａ上に１０ｐｍＸ１０ｇｍを１画素とじ
５０００画素の有効画素を有した読取手段としてのライ
ンセンサ９ａ、９ｂ。

９Ｃが１８０１Ｌｍ（１８ライン）の距離をおいて同期
方向に平行に３本配設されており、各センサの対応する
画素は同期方向と直交する方向に位置をそろえられてい
る。各ラインセンサ９ａ。

９ｂ、９ｃはそれぞれ赤、緑、青のフィルタ９Ｒ，９Ｇ
、９Ｂが貼付されており、Ｒセンサ。

Ｇセンサ、Ｂセンサとしての役割を果たす、また、各ラ
インセンサ９ａ、９ｂ、９ｃは、独立にかつ同期して駆
動される。

第１図は本実施例の光学系要部の概略構成を拡大して示
すものであり、同図において、第１ミラー台ユニツ）Ｕ
＋　に取り付けられるミラーユニット５は３枚のミラー
５Ｒ，５Ｇ　、５Ｂからなり、各ミラー５Ｒ，５Ｇ、５
Ｂを所定の角度でもって第１ミラー台ユニットＵ＋　に
取り付けるようにする。すなわち、同図において、各ミ
ラー５Ｒ，５Ｇ、５Ｂを配設しない場合に結像レンズ８
によって結像される各センサ９ａ、９ｂ、９ｃの仮想像
点をＲ’　、Ｇ’　、Ｂ’とすると、この仮想像点Ｒ’
、Ｇ’、、Ｂ’と、読取点０とを結んだ線分ＯＲ’　、
ＯＧ’　、ＯＢ’の垂直２等分線Ｎｌ　　、Ｎ２　　、
Ｎ３を含む平面内に各ミラー５Ｒ。

５Ｇ、５Ｂの各反射面を配置するようにする。

以上の構成において、原稿台１上に載置された原稿ｚ上
のカラー画像を読み稟る場合には、照明ランプ４を点灯
し、該ランプ４及びミラーユニット５を有する第１ミラ
ー台二二ッ）Ｕ＋　を矢印Ａ方向に速度Ｖで走査すると
共に、ミラー６゜７を有する第２ミラー台ユニットを同
方向に速度マ／２で走査する６すると、原稿２面により
反射される画像光の光束のうち、原稿２面において読取
点０を含み走査方向に直交する直線上からの光束は、第
１ミラー台ユニッ）Ｕ＋上に設けた各ミラー５Ｒ，５Ｇ
、５Ｂによりそれぞれ別方向に折り返された後、第２ミ
ラー台ユニッ）Ｕ２　に設けたミラー６．７により折り
返されて結像レンズ８に入射し、それぞれ対応するライ
ンセンサ９ａ、９ｂ、９ｃ上に同時に結像される。

各ラインセンサ９ａ、９ｂ、９ｃ上には、赤。

緑、青のフィルター９Ｒ，９Ｇ、９Ｂが施されているた
め、各ラインセンサ９ａ、９ｂ、９ｃからは原稿２面の
同一の画像情報に対応する画像信号が色分解されて同時
に出力される。そして、各センサ９ａ、９ｂ、９ｃから
出力された画像信号を符号化し、不図示の制御回路によ
りレベル補正、マスキング補正等の演算処理を行うこと
により原稿２上のカラー画像を読み取る。

尚、本実施例の光学系において、結像レンズ８の結像倍
率をβ（原稿側、ｌβ１≧１）、明るさをＦ、焦点距離
をｆ（ｍ層）、並列したラインセンサの同期方向配列数
をｎ（本）（＝３）、該センサ間の間隔をＰ（層ｍ）と
すると、結像レンズ８上における光束径はｆ／Ｆで与え
られ、仮想原稿面読取幅Ｒ’Ｂ’は（ｎ−１）βＰで与
えられる。この光束径の値ｆ／Ｆに比べ仮想原稿面読取
幅Ｒ’Ｂ’の値（ｎ−１）βＰが２倍を超えるようにな
ると、ミラー５の帳が高さ方向に拡がるため、装置の小
型化に支障をきたし、他方、βＰが２■よりも小さいと
、各光束を第１ミラーユニットＵ＋で分割するのが困難
となるため、β（｜β｜≧１）、Ｆ、ｆ、Ｐの値をい。

以上述べたように本実施例にあっては、第１ミラー台ユ
ニットＵｌに取り付けるミラーユニー／　）５を設置角
度・の異なる３枚のミラー５Ｒ、５Ｇ　。

５Ｂにて構成し、原稿２上の同一部分の情報を色フィル
ターを有する各ラインセンサ９ａ、９ｂ。

９Ｃに結像するようにしたことにより、原稿２の同一情
報を同時に読み取ることができる。従って、−旦読み込
んだ情報をストックしておくメモリー等の回路を設ける
ことなく原稿２のカラー画像を読み取ることができ、装
置の簡素化及び大幅なコストダウンを図ることができる
。

この場合、前記各ミラー５Ｒ，５Ｇ　、５Ｂを、その各
反射面が第２ミラー台ユニツ）Ｕ２　によって折り返さ
れた各ラインセンサ９ａ、９ｂ、９ｃの結像レンズ８に
よる仮想結像点Ｒ’　、Ｇ’　。

Ｂ′と、原稿２の同一の読取点０とを結ぶ線分ＯＲ’　
、ＯＧ’　、ＯＢ’の２等分線Ｎｌ　　、Ｎ２　　。

Ｎ３上に位置するように配設したことにより、読取点０
からの光束は各ミラー５Ｒ，５Ｇ　、５Ｂにより反射さ
れ、ミラー６．７及び結像レンズ８を介して各ラインセ
ンサ９ａ、９ｂ、９ｃ上にデフォーカス（焦点ずれ）す
ることなく結像される。この結果、各センサ９ａ、９ｂ
、９ｃからの出力は一定しており、読み取りの際の色ず
れを起こすことはない。

また、原稿２の同一情報を同時に各ラインセンサ９ａ、
９ｂ、９ｃで読み取り可能としたことにより、読み取り
の際に、原稿２面を広範囲にわたって一様に照明する必
要がなく、このため効率良く原稿２を照明することがで
き、光学系を大型化することもない、さらに、照明光を
各色ごとに分割使用していないので、効率良く原稿２を
照明することができ、ランプ４の消費電力を抑えること
が可能となる。

尚、本実施例においては、第１ミラー台ユニットＵ１に
取り付けるミラーユニット５を３枚のミラ一部材５Ｒ，
５Ｇ、５Ｂにより構成したが、第４図に示すように一体
型のプリズム鏡２０を用い、各反射面２０Ｒ，２０Ｇ、
２０Ｂが前記ミラーユニット５を構成するミラー５Ｒ，
５Ｇ。

５Ｂの各反射面と同じ角度９位置になるように構成して
もよい。この場合、光学系の調整が容易になるという効
果がある。

また、本実施例において使用した色分解用のフィルター
９Ｒ，９Ｇ、９Ｂは、赤、緑、青のものであるが、イエ
ロー、マゼンタ、シアンのフィルターを用いてもよい。

また、フィルターを設ける場所も各ラインセンサ９ａ、
９ｂ、９ｃ面上に限られることはなく、第１ミラーユニ
ット近傍に配設する構成としてもよい。

また、本実施例においてはカラー画像を３色分解して読
み取る構成としたが、２木のラインセンサを用いて特定
色を認識する装置にも適用可能である。

さらに、本実施例においては、第３図に示したように各
ラインセンサ９ａ、９ｂ、９ｃの対応する画素を同期方
向と直交する方向にそろえる構成としたが、たとえば第
５図に示すように、ｎ本のラインセンサ３０，３１の各
画素の長さｄの１／ｎだけピッチをずらし、各ラインセ
ンサ３０゜３１を同時演算すれば、装置のみかけ上の解
像力をｎ倍にすることができる。ちなみに、′第５図に
示した卯１については、ｎ＝２であるので解像力は２倍
になる。

さらにまた、原稿２を照射するポイントにおける配光特
性がもっとも大きい側に読取感度の低い青色の光束を導
くようにフィルターを配設すれば、各ラインセンサ９ａ
、９ｂ、９ｃからの出力差が小さくなり、そのバランス
が改善されるという効果がある。

（発明の効果）以上の構成及び作用を有する本発明にあっては、原稿の
同一部分の光像を複数の直線状の読取手段に各々導くた
めの複数の反射面を有するミラーユニットを設けたこと
により、原稿の同一情報を複数の読取手段を介して同時
に読み取ることができ、−旦読み込んだ情報を記憶して
おくメモリー等の回路を設けることなく原稿のカラー画
像の読み取りを行うことが可能となる。この結果。

装置の簡素化及び大幅なコストダウンを図ることができ
るという効果を奏する。

また、原稿の同一情報を同時に読み取り可能としたこと
により、読み取りの際に原稿面を広範囲にわたって一様
に照明する必要がなく、このため効率良く原稿を照明す
ることができ、光学系を大型化することなくコストダウ
ンを図ることができる。さらに、照明光を各色ごとに分
割使用していないので、効率良く原稿を照明することが
でき、照明用光源の消費電力を抑えることができる等積
々の効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る画像読取装置の一実施例による画
像の読み取りを示す縦断説明図、第２図は同実施例の全
体構成を示す縦断面図、第３図は同実施例に適用される
ラインセンサを示す拡大正面図、第４図はミラーユニー
／　トの他の例を示す側面図、第５図はラインセンサの
解像力を向上させるための該センサの配置を示す説明図
、第６図（ａ）　、（ｂ）は従来の画像記録装置を示す
ものであり、第６図（ａ）は読取手段を示す拡大正面図
、第６図（ｂ）は装置要部の概略構成図である。符号の説明２・・・原稿　　　　　　　５・・・ミラーユニット５
Ｒ，５Ｇ、５Ｂ・・・ミラー８・・・結像レンズ　　　　９・・・Ｃ０Ｄ９ａ、９ｂ
、９ｃ・・・ラインセンサ（読取手段）第４図第５図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）原稿の光像を結像レンズで複数の直線状の読取手
段に結像することにより原稿の画像を読み取る画像読取
装置において、前記原稿の同一部分の光像を前記複数の
読取手段に各々導くための複数の反射面を有するミラー
ユニットを設けたことを特徴とする画像読取装置。
（２）前記ミラーユニットは、原稿と一定の距離を保ち
ながら一定の速度で走査する第１ミラーユニットと、該
第１ミラーユニットの１／２の速度で走査すると共に第
１ミラーユニットにより導かれた原稿の光像を結像レン
ズに導くハの字形の第２ミラーユニットからなり、第１
ミラーユニットに前記複数の反射面を設けたことを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の画像読取装置。
（３）前記第１ミラーユニットの複数の反射面は、前記
第２ミラーユニットの反射面により折り返された前記読
取手段の前記結像レンズによる各仮想結像点と、原稿上
の同一の読取点とを結んだ線分の垂直２等分線上にそれ
ぞれ位置することを特徴とする特許請求の範囲第２項記
載の画像読取装置。
（４）前記複数の読取手段のうち少なくとも一つの読取
手段の前方にカラーフィルターを施したことを特徴とす
る特許請求の範囲第１項ないし３項のいずれかに記載の
画像読取装置。
（５）前記カラーフィルターは、レッド、グリーン及び
ブルー又はイエロー、マゼンタ及びシアンの色分解フィ
ルターであることを特徴とする特許請求の範囲第４項記
載の画像読取装置。
（６）前記複数の読取手段の対応する画素は、それぞれ
１／ｎ（ｎは読取手段の数）画素だけ同期方向にずらし
て配設したことを特徴とする特許請求の範囲第１項ない
し第５項のいずれかに記載の画像読取装置。
（７）前記読取手段の数及び前記ミラーユニットの反射
面の数をｎ、前記結像レンズの結像倍率をβ（｜β｜≧
１）、該レンズの明るさをＦ、該レンズの焦点距離をｆ
、前記読取手段の同期方向の間隔をＰとしたとき、｜（ｎ−１）βＰ／（ｆ／Ｆ）｜＜２、およびβＰ＞２
（ｍｍ）の関係を満足するように前記ｎ、β、Ｆ、ｆ及びＰの値を設定してなるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の画像読取装
置。