JPH01265657A - 隔壁付高精細画像読取り光学系 - Google Patents

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、情報処理機器分野の画像入力装置に係り、特
に高精細な画像情報の入力に好適な画像読取り光学系に
関する。

〔従来の技術〕

従来のイメージスキャナは、特開昭５７−１９７５１３
号に記載のように、読み取る画像の副走査方向の１ライ
ンを複数のブロックに分け、それぞれのブロックを１つ
のレンズと１つのラインセンサで読み取り、読み取った
後にデータを処理して１ラインの画像データを得る。さ
らに各ブロックの間に隔壁を設けてブロック間の迷光を
低く押さえて、原稿面は画像情報をブロックごとに読み
取る方式がとられている。しかし、この場合１分解能が
１つのレンズの空間周波数伝達特性で決まってしまうこ
と、レンズの口径食により結像の周辺の光量が低下し得
られた画像データに対して補性が必要になることなどの
問題点があった。これに対して。

レンズ１つにセンサ１つを配してアレイを構成すれば、
レンズピッチで分解能が決定され、画像データに対する
補正は不要になる。

次に、このような構成のイメージスキャナ（特開昭５９
−１２１９７４号）について述べる。

原稿サイズと同じ大きさである一次元の密着型イメージ
スキャナは、透明基板の一方の面には受光素子アレイを
配し、かつ他方の面を入射光面とし、その面には透光性
の半球状の島を受光素子と同じ間隔で配置し、他の領域
は遮光性の膜で被着されており、さらに半球状の島は、
屈折率を連続的に変化させた多層薄膜から構成されてい
た。この光学系では、分解能が受光素子のピッチで原理
的に決定するので、ピッチを細かくすることにより高分
解能が得られるというメリットがある。しかし、入射光
面に垂直に入射する光は半球状の光学素子と同軸上の受
光素子に入射する一方、斜めに入射した光は隣りの受光
素子に入射して分解能を低下させてしまう。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術は、集光光学素子に対する斜入射光が光セ
ンサアレイに対して迷光となり、分解能を低下させると
いう問題点があった。

本発明の目的は、集光光学素子アレイと光センサアレイ
の間に集光光学素子の境界位置へ隔壁を設けることによ
り、迷光を低下させ、分解能を高めることにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、光学集光素子アレイと光センサアレイの間
に集光光学素子と集光光学素子の境界点から光センサと
光センサの境界点へ集光光学素子アレイに垂直に隔壁を
設け、さらに、集光光学素子の大きさと同じ大きさであ
る原稿面の領域が、光センサアレイ面で、光センサの受
光部と同じ大きさに縮小結像するように、集光光学素子
・原稿間距離、光センサ・集光光学素子間距離、焦点距
離の間に結像条件を持たせることにより達成される。

〔作用〕

上記したような手段を用いれば、センサに入射可能な原
稿面の領域は、光センサの受光部を原稿面に投影した領
域、つまり、集光光学素子と同じ大きさを持つ。さらに
、この領域外から集光光学素子に入射した光は、隔壁に
吸収され光センサに到達できない、よって、原稿面上入
射可能領域の副走査方向の大きさがアレイのピッチと同
じになり、それが分解能となる。よって、ピッチを小さ
くすることにより分解能を高くとれる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を、第１図から第５図にわたっ
て説明する。

第１図は、隔壁付高精細画像読取り光学系の基本構成図
である。第２図は、隔壁の説明図である。

第３図は、光学系の説明図である。第４図は、照明系と
一体化した隔壁付高精細画像読取り光学系の一構成例で
ある。第５図は、照射光学系の縦断面図である。

第１図において、原稿面１より発した光線は、集光光学
素子用基板３を通り、集光光学素子２により集光されて
、光センサ５に入射する。光センサはアレイ状に光セン
サ用基板６上に並んでいる。

さらに、原稿・集光光学素子間距離、集光光学素子・光
センサ間距離、集光光学素子の焦点距離の間には縮小結
像条件が成り立ち、集光光学素子の間に隔壁４があるの
で光センサＳｅｌに入射可能な原稿面の領域はＡ１とな
る。隔壁については例として第２図に示すように、透明
のスペーサ部７と不透明のスペーサ部８を組み立てるこ
とにより製作した例（ａ）と、光を吸収する板状の材料
を放電加工、レーザー加工、エツチング、ドリルなどに
よる機械加工等の手段を用いて製作した例（ｂ）が挙げ
られ、さらに隔壁の内側は光を吸収するようになってい
る。

次に、第３図を用いて、第１図において光センサＳｅｔ
に入射可能な原稿面の領域がＡ１となる理由について述
べる６図においてヱは集光光学素子のピッチ、ｄは光セ
ンサの大きさ、光センサのピッチはＰとする。集光光学
素子の焦点距離をｆとし原稿面・集光光学素子間距離を
８１．光センサ・集光光学素子間距離を８２とする。縮
小結像条件は次式によって表わされる。

ｄ −＜１　　　　　　　　　　　　　　　　　　・・・　
（２）上 上の式が満たされたとき、原稿面上の大きさＰの領域が
光センサアレイ面上に大きさｄとして結像する。つまり
、原稿面上の大きさＰの領域から発した光線が光センサ
に入射しうるのである０例えば、この領域の端の点０１
から発した光はセンサ端に集光する。しかし、領域外の
点０２から発した光は図で示したように隔壁に吸収され
てしまう。よって光センサに入射可能な領域の副走査方
向幅はＡｌになり、この大きさが分解能になる。

最後に、第４図を用いて、本光学系を用いた照射系一体
型イメージスキャナの一例について述べる。図において
発光素子用基板１１にある発光素子駆動回路で駆動され
る発光素子アレイ１０から発した光は照明用集光光学素
子アレイ１０によって原稿面１上に集光し、原稿面上の
入射可能領域を効率的に照射する。ここで照明用集光光
学素子は均一に入射可能領域を照射するように形状が工
夫されている。−例として照射光学系を第５図に示す、
第５図（ａ）は縦断面図であり、第５図（ｂ）は（ａ）
におけるａ−ａ’の横断面図である。第５図において、
素子形状は、主走査方向にはシリンドリカルで、副走査
方向は、各発光素子の照射によって原稿面が均一に照射
されるようなｃｏｎｃａｙｅレンズに近い形状をしてい
る。

上述のような照明光学系によって原稿面上の入射可能領
域は均一に効率よく照明される。そして。

原稿面から発した光は集光光学素子２で集光され、光セ
ンサ５で電気信号に変換され、センサドライバ回路１３
によって読み出される。また、このような照射系一体型
イメージスキャナにおいては。

照射系が発熱し、光センサ、光センサドライバ回路に対
して外乱を与えないような構造にする必要がある。ここ
では、放熱器１５と光を吸収し、熱伝導性の悪い材料で
隔壁４を製作する必要がある。

このように、隔壁付高精細画像読取り光学系を用い、か
つ上述したような照明系を用い、一体化した構造を取る
ことにより、小型軽量で高分解能なイメージスキャナが
実現できる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、アレイ中の１つの光センサの原稿面上
における読み取り領域が７レイのピッチと同じ大きさな
ので、分解能をアレイのピッチまで高める効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の隔壁付高精細画像読取り光学系の基本
構成図、第２図（ａ）は透明のスペーサ部と不透明のス
ペーサ部による隔壁の構成図、第２図（ｂ）は穴あけ加
工を加えて作製した隔壁の構成図、第３図は隔壁付高精
細画像読取り光学系の原理図、第４図（ａ）は本光学系
を用いた照射系一体型イメージスキャナの断面図、第４
図（ｂ）は原稿面からスキャナを見上げた時の図、第５
図（ａ）は第４図で用いる照射光学系の縦断面図、第５
図（ｂ）は横断面図である。 １・・・原稿面、２・・・集光光学素子、３・・・光学
素子用基板、４・・・隔壁、５・・・光センサ、６・・
・光センサ用基板、７・・・透明スペーサ、８・・・不
透明スペーサ、９・・・多孔付スペーサ、１０・・・発
光素子アレイ、１１・・・発光素子用基板、１２・・・
スペース、１３・・・センサドライバ回路、１４・・・
照明用集光光学素子、１５・・・放熱器。 第１図 第２図 （Ｃｔン （ｂ） 第３図　　　　　　１ 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、原稿の位置する原稿面と、原稿面と平行な集光光学
   素子アレイと、光センサアレイとを、集光光学素子アレ
   イに対して平行に、下側に原稿面、上側に各集光光学素
   子の光軸と各センサの中心が一致するように光センサア
   レイを配置した画像読取り光学系において、隣接する集
   光光学素子の境界位置から隣接する光センサの境界位置
   まで集光光学素子アレイ面に垂直に光を吸収する隔壁を
   設けたことを特徴とする隔壁付高精細画像読取り光学系
   。 ２、第１項記載の隔壁付高精細画像読取り光学系におい
   て、集光光学素子・原稿間距離と、センサ・集光光学素
   子間距離と、集光光学素子アレイ中の一個の素子の焦点
   距離の間に結像条件が成り立つことを特徴とする隔壁付
   高精細画像読取り光学系。