JPH0221713B2 - - Google Patents
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- JPH0221713B2 JPH0221713B2 JP56094646A JP9464681A JPH0221713B2 JP H0221713 B2 JPH0221713 B2 JP H0221713B2 JP 56094646 A JP56094646 A JP 56094646A JP 9464681 A JP9464681 A JP 9464681A JP H0221713 B2 JPH0221713 B2 JP H0221713B2
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- zone plate
- solid
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- H04N23/55—Optical parts specially adapted for electronic image sensors; Mounting thereof
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- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Facsimile Heads (AREA)
- Facsimile Scanning Arrangements (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、一列の情報として読み取られるべき
原稿画像情報を、複数の結像系で分担して読み取
らせる方式の原稿読取装置であり、一般にフアク
シミリ等の読取り系として広く汎用可能な読取装
置に関するものである。
原稿画像情報を、複数の結像系で分担して読み取
らせる方式の原稿読取装置であり、一般にフアク
シミリ等の読取り系として広く汎用可能な読取装
置に関するものである。
従来フアクシミリ等の原稿読取装置は第１図な
いし第２図に示す様なものであつた。第１図にお
いて、１は原稿、２は原稿照明用の蛍光灯、３は
レンズ、４はCCD等の固体センサーである。原
稿１を蛍光灯２で照明し、レンズ３でその像を固
体センサー４上に作り１ラインを読み、原稿を矢
印方向に搬送していくことによつて原稿全面の情
報を順次読み取つていくというものである。しか
し、このような装置においては、レンズ３の画角
に上限がある為、原稿１とセンサー４との距離を
大きく取らざるを得ず、その結果ミラー等を用い
て光路を折り返すなどをしても装置が大型化して
しまうという欠点があつた。また原稿の中心部に
対して、周辺部からの光量が低下し、均一な出力
が得られず種々の補正手段を講じなければならな
かつた。これらの問題点を解決する方法として考
えられた構成が第２図に示す例である。すなわ
ち、第２図に示すように、結像光学系を複数のレ
ンズが並設された複眼光学系で構成し、かつそれ
ぞれのレンズに対応する複数の固体撮像素子を配
設して原稿の１つの方向を複数の領域に分割した
それぞれを各レンズ及び各固体撮像素子で分担し
て読み取らせる方法である。第２図について更に
詳しく説明をする。第２図において５は原稿、６
１，６2，６3は原稿に描かれた書画等の画像情報
の一部である。７1，７2，７3はレンズ、８1，８
２，８3は原稿の書画の一部６1，６2，６3のそれぞ
れの像である。９1，９2，９3は固体センサー、
１０1−１，１０1−２，……，１０1−ｎ，１０2
−１，１０2−２，……，１０2−ｎ，１０3−１，
１０3−２，……，１０3−ｎは固体センサー９1，
９2，９3の１ビツトずつの光量変換部を示す。こ
の読取装置の動作は以下のようになつている。即
ち、原稿５は紙面と垂直方向に搬送されており、
多数のレンズ７1，７2，７3……及び固体センサ
ー９1，９2，９3……などの配列方向が主走査方
向になる。レンズ７1，７2，７3はそれぞれ原稿
上の書画６1，６2，６3の縮小像８1，８2，８3を
固体センサー９1，９2，９3上に作る。像８1，８
２，８3は倒立像であるため固体センサー９1，９
２，９3の各ビツトの出力を端から１０1−１，１
０1−２，……，１０1−ｎ，１０2−１，１０2−
２，……，１０2−ｎ，１０3−１，１０3−２，
……，１０3−ｎという順で並べても元の原稿の
書画の正しい順序にはならない。従つて、例えば
各ビツトの出力を１０1−ｎ……，１０1−２，１
０1−１，１０2−ｎ，……，１０2−２，１０1−
１，１０3−ｎ，……１０3−２，１０3−１とい
う順序でとり出す必要がある。あるいは端から順
に出力を取り出し、いつたんメモリーに格納して
から正しい順序で取り出す必要がある。あるいは
記録系のヘツドがマルチヘツドの場合には１つの
固体センサーの各ビツトとその固体センサーに対
応する記録ヘツド部の各ビツトとの対応をそれぞ
れが逆転した関係でとることにより、固体センサ
ーの読取信号を端から順にあるいは並列に記録系
に送つて記録を行ない、正しい記録がなされる。
すなわち、記録ヘツドの原稿の６1に対応する部
分の各ビツトがちようど原稿の６1の部分とその
像８1と同じ幾可学的関係で固体センサーの各ビ
ツトと関係づけられている。固体センサー９2，
９3と対応する記録ヘツド部の関係に関しても同
様である。
いし第２図に示す様なものであつた。第１図にお
いて、１は原稿、２は原稿照明用の蛍光灯、３は
レンズ、４はCCD等の固体センサーである。原
稿１を蛍光灯２で照明し、レンズ３でその像を固
体センサー４上に作り１ラインを読み、原稿を矢
印方向に搬送していくことによつて原稿全面の情
報を順次読み取つていくというものである。しか
し、このような装置においては、レンズ３の画角
に上限がある為、原稿１とセンサー４との距離を
大きく取らざるを得ず、その結果ミラー等を用い
て光路を折り返すなどをしても装置が大型化して
しまうという欠点があつた。また原稿の中心部に
対して、周辺部からの光量が低下し、均一な出力
が得られず種々の補正手段を講じなければならな
かつた。これらの問題点を解決する方法として考
えられた構成が第２図に示す例である。すなわ
ち、第２図に示すように、結像光学系を複数のレ
ンズが並設された複眼光学系で構成し、かつそれ
ぞれのレンズに対応する複数の固体撮像素子を配
設して原稿の１つの方向を複数の領域に分割した
それぞれを各レンズ及び各固体撮像素子で分担し
て読み取らせる方法である。第２図について更に
詳しく説明をする。第２図において５は原稿、６
１，６2，６3は原稿に描かれた書画等の画像情報
の一部である。７1，７2，７3はレンズ、８1，８
２，８3は原稿の書画の一部６1，６2，６3のそれぞ
れの像である。９1，９2，９3は固体センサー、
１０1−１，１０1−２，……，１０1−ｎ，１０2
−１，１０2−２，……，１０2−ｎ，１０3−１，
１０3−２，……，１０3−ｎは固体センサー９1，
９2，９3の１ビツトずつの光量変換部を示す。こ
の読取装置の動作は以下のようになつている。即
ち、原稿５は紙面と垂直方向に搬送されており、
多数のレンズ７1，７2，７3……及び固体センサ
ー９1，９2，９3……などの配列方向が主走査方
向になる。レンズ７1，７2，７3はそれぞれ原稿
上の書画６1，６2，６3の縮小像８1，８2，８3を
固体センサー９1，９2，９3上に作る。像８1，８
２，８3は倒立像であるため固体センサー９1，９
２，９3の各ビツトの出力を端から１０1−１，１
０1−２，……，１０1−ｎ，１０2−１，１０2−
２，……，１０2−ｎ，１０3−１，１０3−２，
……，１０3−ｎという順で並べても元の原稿の
書画の正しい順序にはならない。従つて、例えば
各ビツトの出力を１０1−ｎ……，１０1−２，１
０1−１，１０2−ｎ，……，１０2−２，１０1−
１，１０3−ｎ，……１０3−２，１０3−１とい
う順序でとり出す必要がある。あるいは端から順
に出力を取り出し、いつたんメモリーに格納して
から正しい順序で取り出す必要がある。あるいは
記録系のヘツドがマルチヘツドの場合には１つの
固体センサーの各ビツトとその固体センサーに対
応する記録ヘツド部の各ビツトとの対応をそれぞ
れが逆転した関係でとることにより、固体センサ
ーの読取信号を端から順にあるいは並列に記録系
に送つて記録を行ない、正しい記録がなされる。
すなわち、記録ヘツドの原稿の６1に対応する部
分の各ビツトがちようど原稿の６1の部分とその
像８1と同じ幾可学的関係で固体センサーの各ビ
ツトと関係づけられている。固体センサー９2，
９3と対応する記録ヘツド部の関係に関しても同
様である。
それぞれの固体センサーは原稿の所定の領域の
画像情報のみを読みとらなければならないわけで
あるが、同時に他の領域の情報を読むことを避け
るために遮光手段１１1，１１2，１１3，１１4…
…が設けられている。例えば、遮光手段１１2に
よつて画像の一部である６3からの光束１２は遮
ぎられ、従つて固体センサー９1の光電変換出力
は原稿の書画の一部６1のみを読取つた正しい信
号となる。又、各固体センサーの長さについて言
えば、高い分解能で読み取るためには光電変換部
列の長さが各部分画（例えば６1）の長さと等し
い、即ちレンズ７1，７2，７3……が等倍系であ
ることが望ましいが、各固体センサー自体の構成
においては、光電変換部外に非変換領域があつた
り、遮光手段を設けたりする関係上各レンズは一
般に等倍系でなく縮小結像となつている。ところ
で、第２図に示したような複数のレンズ系による
結像系の位置精度について考える。結像レンズ
（例えば７1）が光軸に垂直な方向へ△だけ平行偏
心をしたとき、レンズの結像倍率をβとすると、
特定の固体センサーと結像関係を持つ原稿面上
の、視野の光軸に垂直な方向への移動量δは次の
関係にある。
画像情報のみを読みとらなければならないわけで
あるが、同時に他の領域の情報を読むことを避け
るために遮光手段１１1，１１2，１１3，１１4…
…が設けられている。例えば、遮光手段１１2に
よつて画像の一部である６3からの光束１２は遮
ぎられ、従つて固体センサー９1の光電変換出力
は原稿の書画の一部６1のみを読取つた正しい信
号となる。又、各固体センサーの長さについて言
えば、高い分解能で読み取るためには光電変換部
列の長さが各部分画（例えば６1）の長さと等し
い、即ちレンズ７1，７2，７3……が等倍系であ
ることが望ましいが、各固体センサー自体の構成
においては、光電変換部外に非変換領域があつた
り、遮光手段を設けたりする関係上各レンズは一
般に等倍系でなく縮小結像となつている。ところ
で、第２図に示したような複数のレンズ系による
結像系の位置精度について考える。結像レンズ
（例えば７1）が光軸に垂直な方向へ△だけ平行偏
心をしたとき、レンズの結像倍率をβとすると、
特定の固体センサーと結像関係を持つ原稿面上
の、視野の光軸に垂直な方向への移動量δは次の
関係にある。
δ＝△（１−１／β） ……
ここにβ＞０のとき正立結像、β＜０のとき倒
立結像である。
立結像である。
特定の固体センサーと結像関係を持つ原稿面上
の視野が光軸に垂直な方向に移動するということ
は、固体センサー９1，９2，９3……によつて得
られた像と原稿との対応関係がずれ、最終的に得
られた画像は、固体センサー９1，９2，９3……
の継ぎ目において跳びやダブリが生じる。そのた
め原稿面上の視野の移動量δは固体センサーの１
ビツトの大きさに対して決まる或る一定量より小
さくすることが望まれる。
の視野が光軸に垂直な方向に移動するということ
は、固体センサー９1，９2，９3……によつて得
られた像と原稿との対応関係がずれ、最終的に得
られた画像は、固体センサー９1，９2，９3……
の継ぎ目において跳びやダブリが生じる。そのた
め原稿面上の視野の移動量δは固体センサーの１
ビツトの大きさに対して決まる或る一定量より小
さくすることが望まれる。
例えば、固体センサーの１ビツトの大きさ相当
の原稿面上の大きさを83.3μ×１／βとすると、原稿 面上の視野の移動量δを１ビツトの1/4以下相当
の原稿面上での大きさ即ち20.8μ×１／β以下にする ためには、結像倍率β＝−0.8（×0.8の倒立縮小
結像）として、δ＝△（１＋１／0.8）≦26.0すなわ ち、結像レンズ（例えば７1）の光軸に垂直な方
向への平行偏心量△は11.55μ以下でなければなら
ない。同様に、固体センサーの１ビツトの大きさ
相当の原稿面上での大きさを125μ×１／βとする と、原稿面上の視野の移動量δを１ビツトの1/4
以下相当の原稿面上での大きさ即ち31.25μ×１／β 以下にするためには、0.8倍の倒立縮小結像とし
てδ＝△（１＋１／0.8）≦39.06μすなわち、レンズ の平行偏心量△は17.4μ以下でなければならない。
以上よりわかるように、実用レヴエルでのビツト
の大きさに対して、原稿の像に跳びやダブリがな
い正確な画像情報を得るためには、複数個のレン
ズ系の各々のレンズの、光軸に垂直な方向への平
行偏心量△を10μ〜20μ以下に抑えなければなら
ない。しかるに、結像レンズ７1，７2，７3……
をガラスのような温度、湿度に対して比較的安定
した材料で製作する場合には、個々のレンズを
別々に製作したのち組み込まなければならず、組
み込みに際して固体センサー９1，９2，９3……
に対する位置合せを10μ〜20μの高精度を行なう
ことは、レンズの個数が多いだけに多くの手間を
要し量産性を阻害する要因となる。また、結像レ
ンズ７1，７2，７3……を、アクリルのようなプ
ラスチツクでモールド化し、複数のレンズを一体
化するとすれば、固体センサー９1，９2，９3…
…に対する組み込み時の位置合せの手間は大幅に
短縮される反面、アクリルのようなモールド化可
能な光学用プラスチツクは温度、湿度といつた環
境条件に対して寸法あるいは屈折率の面で変化が
大きいため、前に示したような平行偏心精度を
10μ〜20μ以下に抑えることは困難である。例え
ば、熱によるアクリルの膨張についてみると、熱
線膨張係数は〜６×10-5cm／cm／℃であるから、
長さ200mmのアクリルの線膨張量は、温度変化量
を40゜（例えば20℃±20゜）とすると、480μｍとな
る。これに対し、固体センサーの基板となるシリ
コン（Si）やガラス（SiO2）などの熱線膨張係
数はアクリルに比べて約１桁小さいため、線膨張
量は上記アクリルの場合と同一条件下において
は、数十μｍとなり、アクリルによつて複眼レン
ズを１体化した場合にはセンサーに対するレンズ
の平行偏心量は最大数百μｍに及び実用化が困難
である。
の原稿面上の大きさを83.3μ×１／βとすると、原稿 面上の視野の移動量δを１ビツトの1/4以下相当
の原稿面上での大きさ即ち20.8μ×１／β以下にする ためには、結像倍率β＝−0.8（×0.8の倒立縮小
結像）として、δ＝△（１＋１／0.8）≦26.0すなわ ち、結像レンズ（例えば７1）の光軸に垂直な方
向への平行偏心量△は11.55μ以下でなければなら
ない。同様に、固体センサーの１ビツトの大きさ
相当の原稿面上での大きさを125μ×１／βとする と、原稿面上の視野の移動量δを１ビツトの1/4
以下相当の原稿面上での大きさ即ち31.25μ×１／β 以下にするためには、0.8倍の倒立縮小結像とし
てδ＝△（１＋１／0.8）≦39.06μすなわち、レンズ の平行偏心量△は17.4μ以下でなければならない。
以上よりわかるように、実用レヴエルでのビツト
の大きさに対して、原稿の像に跳びやダブリがな
い正確な画像情報を得るためには、複数個のレン
ズ系の各々のレンズの、光軸に垂直な方向への平
行偏心量△を10μ〜20μ以下に抑えなければなら
ない。しかるに、結像レンズ７1，７2，７3……
をガラスのような温度、湿度に対して比較的安定
した材料で製作する場合には、個々のレンズを
別々に製作したのち組み込まなければならず、組
み込みに際して固体センサー９1，９2，９3……
に対する位置合せを10μ〜20μの高精度を行なう
ことは、レンズの個数が多いだけに多くの手間を
要し量産性を阻害する要因となる。また、結像レ
ンズ７1，７2，７3……を、アクリルのようなプ
ラスチツクでモールド化し、複数のレンズを一体
化するとすれば、固体センサー９1，９2，９3…
…に対する組み込み時の位置合せの手間は大幅に
短縮される反面、アクリルのようなモールド化可
能な光学用プラスチツクは温度、湿度といつた環
境条件に対して寸法あるいは屈折率の面で変化が
大きいため、前に示したような平行偏心精度を
10μ〜20μ以下に抑えることは困難である。例え
ば、熱によるアクリルの膨張についてみると、熱
線膨張係数は〜６×10-5cm／cm／℃であるから、
長さ200mmのアクリルの線膨張量は、温度変化量
を40゜（例えば20℃±20゜）とすると、480μｍとな
る。これに対し、固体センサーの基板となるシリ
コン（Si）やガラス（SiO2）などの熱線膨張係
数はアクリルに比べて約１桁小さいため、線膨張
量は上記アクリルの場合と同一条件下において
は、数十μｍとなり、アクリルによつて複眼レン
ズを１体化した場合にはセンサーに対するレンズ
の平行偏心量は最大数百μｍに及び実用化が困難
である。
本発明は以上に述べたような、センサーと結像
系の厳しい位置合せ精度を満足し、かつ量産性に
適したコンパクトな読取装置を提供するものであ
る。
系の厳しい位置合せ精度を満足し、かつ量産性に
適したコンパクトな読取装置を提供するものであ
る。
本発明に係る読取装置に於いては、原稿の像を
センサー上に投影する複数個のゾーンプレートか
ら成る結像系が、前記原稿を載置する原稿台であ
る透明基板の原稿を載置する面と反対側の面に設
けられていることにより上記目的を達成せんとす
るものである。斯様な構成を取ることにより、原
稿台、ゾーンプレート基板、センサー基板の相互
の間隔設定を正確に行うために必要な部品の簡略
化ないしは組立時の省力化ができる。
センサー上に投影する複数個のゾーンプレートか
ら成る結像系が、前記原稿を載置する原稿台であ
る透明基板の原稿を載置する面と反対側の面に設
けられていることにより上記目的を達成せんとす
るものである。斯様な構成を取ることにより、原
稿台、ゾーンプレート基板、センサー基板の相互
の間隔設定を正確に行うために必要な部品の簡略
化ないしは組立時の省力化ができる。
以下、図面を用いて本発明を詳述する際、フレ
ネルタイプのゾーンプレートを用いて説明する
が、本発明はガボアータイプのゾーンプレートで
も良いことは言うまでもない。
ネルタイプのゾーンプレートを用いて説明する
が、本発明はガボアータイプのゾーンプレートで
も良いことは言うまでもない。
第３図は、本発明に係る読取装置に結像系とし
て用いられるゾーンプレートを説明する為の図で
ある。第３図に於いて、１３は原稿、１４1，１
４2，１４3は原稿に描かれた書画の一部、１５1，
１５2，１５3は所謂ゾーンプレートと称せられる
結像光学系、１６1，１６2，１６3は原稿の書画
の一部１４1，１４2，１４3のそれぞれの像、１
７1，１７2，１７3はアモルフアス・シリコンな
どで代表される薄膜センサーであり、１８と１９
はいずれもガラスのような光学的透明媒体であ
る。
て用いられるゾーンプレートを説明する為の図で
ある。第３図に於いて、１３は原稿、１４1，１
４2，１４3は原稿に描かれた書画の一部、１５1，
１５2，１５3は所謂ゾーンプレートと称せられる
結像光学系、１６1，１６2，１６3は原稿の書画
の一部１４1，１４2，１４3のそれぞれの像、１
７1，１７2，１７3はアモルフアス・シリコンな
どで代表される薄膜センサーであり、１８と１９
はいずれもガラスのような光学的透明媒体であ
る。
薄膜センサーは透明基板１９の上に設けられて
おり、ゾーンプレートは透明基板１８の上に設け
られている。第４図ａはゾーンプレートの拡大図
であり、透明基板１８の上にCrの金属膜２１が
設けられた様子を示している。第４図ｂは、第４
図ａを光軸２２方向から見た図を示す。よく知ら
れているようにフレネル（あるいはソーレー）の
ゾーンブレートはレンズと同じように結像作用が
あり、第４図ａ，ｂで示すように光が透過する輪
帯と不透明な輪帯を交互に設け、rmとrm＋１
（ｍ＝１，２，３……）を半径とする輪帯の寸法
を、rm＝√×＋で与えれば、焦点距離ｆ
を持つレンズと同様の結像作用をもたらす。ここ
にλは光の波長である。第４図における各輪帯に
よつて回折される１次の回折光が焦点距離ｆの結
像作用をもたらす。ゾーンプレートは通常、所謂
色収差を少なくするために単色光あるいは準単色
光の光を用いる場合が多い。第４図ａおよびｂは
ｍ＝10の場合の例について示してあり、光を遮蔽
するための不透明膜２１はCr等の金属膜を蒸着
することによつて得られる。ここで例えば、焦点
距離ｆ＝10mm、光の波長をλ＝546.07nm（単色
光）とし、輪帯の数ｍ＝200とした場合について
考える。このとき最小円の半径はr1＝0.07389mm
であり、最も外側の輪帯の半径はr200＝1.04499mm
あるいはr199＝1.020966mmとなる。即ち、最も外
側の輪帯の幅はr200−r199より2.4μである。このよ
うな輪帯状に不透明膜を設ける方法は、ICの製
作工程の一工程としてよく知られているフオトエ
ツチングにより可能であり、基板１８の上に高精
度に多くのゾーンプレートを１度に設けることが
できる。一方、例えばアモルフアスシリコンなど
で代表される薄膜センサー１７1，１７2，１７3
……もゾーンプレートと同様のフオトエツチング
の手法によつて透明基板１９の上に、所望のパタ
ーンで一体化して設けられており、薄膜センサー
１７1，１７2，１７3……とゾーンプレート１５
１，１５2，１５3……の位置合せを10μ〜20μ以下
で行なうためには例えば薄膜センサー１７1，１
７2，１７3……が設けられている透明基板１９の
上、および、ゾーンプレート１５1，１５2，１５
３……が設けられている透明基板１８の上に同一
マスクから得られた位置合せのための基準パター
ンをフオトエツチングの手法により設けておけば
よい。これによつて、個々のセンサーに対し、
個々の結像素子を調整することが不要となり、一
体化されたセンサーに対して、一体化された結像
系を高い精度（例えば数μ以下）で位置合せする
ことが比較的容易に達成することができる。ま
た、結像系と、センサー双方の基板はガラスなど
の耐環境性に優れている材料から成り、更に結像
系とセンサー双方の基板が同一の材料の場合は熱
的な膨張量がセンサー、結像系双方等しいため温
度変化による伸縮が０ですなわち、結像系とセン
サー間の位置のズレは０となる。仮に、同一種類
のガラスでなくとも、熱的に膨張率がわずかなも
のを選定すれば、温度変化による伸縮で結像系と
センサー間の位置のズレを要求される精度（例え
ば20μ以下）におさえることができる。
おり、ゾーンプレートは透明基板１８の上に設け
られている。第４図ａはゾーンプレートの拡大図
であり、透明基板１８の上にCrの金属膜２１が
設けられた様子を示している。第４図ｂは、第４
図ａを光軸２２方向から見た図を示す。よく知ら
れているようにフレネル（あるいはソーレー）の
ゾーンブレートはレンズと同じように結像作用が
あり、第４図ａ，ｂで示すように光が透過する輪
帯と不透明な輪帯を交互に設け、rmとrm＋１
（ｍ＝１，２，３……）を半径とする輪帯の寸法
を、rm＝√×＋で与えれば、焦点距離ｆ
を持つレンズと同様の結像作用をもたらす。ここ
にλは光の波長である。第４図における各輪帯に
よつて回折される１次の回折光が焦点距離ｆの結
像作用をもたらす。ゾーンプレートは通常、所謂
色収差を少なくするために単色光あるいは準単色
光の光を用いる場合が多い。第４図ａおよびｂは
ｍ＝10の場合の例について示してあり、光を遮蔽
するための不透明膜２１はCr等の金属膜を蒸着
することによつて得られる。ここで例えば、焦点
距離ｆ＝10mm、光の波長をλ＝546.07nm（単色
光）とし、輪帯の数ｍ＝200とした場合について
考える。このとき最小円の半径はr1＝0.07389mm
であり、最も外側の輪帯の半径はr200＝1.04499mm
あるいはr199＝1.020966mmとなる。即ち、最も外
側の輪帯の幅はr200−r199より2.4μである。このよ
うな輪帯状に不透明膜を設ける方法は、ICの製
作工程の一工程としてよく知られているフオトエ
ツチングにより可能であり、基板１８の上に高精
度に多くのゾーンプレートを１度に設けることが
できる。一方、例えばアモルフアスシリコンなど
で代表される薄膜センサー１７1，１７2，１７3
……もゾーンプレートと同様のフオトエツチング
の手法によつて透明基板１９の上に、所望のパタ
ーンで一体化して設けられており、薄膜センサー
１７1，１７2，１７3……とゾーンプレート１５
１，１５2，１５3……の位置合せを10μ〜20μ以下
で行なうためには例えば薄膜センサー１７1，１
７2，１７3……が設けられている透明基板１９の
上、および、ゾーンプレート１５1，１５2，１５
３……が設けられている透明基板１８の上に同一
マスクから得られた位置合せのための基準パター
ンをフオトエツチングの手法により設けておけば
よい。これによつて、個々のセンサーに対し、
個々の結像素子を調整することが不要となり、一
体化されたセンサーに対して、一体化された結像
系を高い精度（例えば数μ以下）で位置合せする
ことが比較的容易に達成することができる。ま
た、結像系と、センサー双方の基板はガラスなど
の耐環境性に優れている材料から成り、更に結像
系とセンサー双方の基板が同一の材料の場合は熱
的な膨張量がセンサー、結像系双方等しいため温
度変化による伸縮が０ですなわち、結像系とセン
サー間の位置のズレは０となる。仮に、同一種類
のガラスでなくとも、熱的に膨張率がわずかなも
のを選定すれば、温度変化による伸縮で結像系と
センサー間の位置のズレを要求される精度（例え
ば20μ以下）におさえることができる。
第４図ａ，ｂに示した例は、中心からの輪帯に
ついて交互に不透明と透明域を設けた例であつ
た。これは所謂振幅型ゾーンプレートと称せら
れ、よく知られている。この場合、最小円の部分
が不透明な例を示したが、一般には最小円の部分
が透明であつて、外側へ順に不透明、透明を交互
に繰り返すものでもよい。また、ゾーンプレート
は、第５図ａ，ｂで示すように、全域で光を透過
するものの、中心からの輪帯について、交互に位
相がλ／２（λ：光の波長）だけ多くなるような
透明膜２４が設けられている場合であつてもよ
い。これは所謂位相型ゾーンプレートと称せられ
よく知られている。第５図ａにおいて、位相ずれ
を与える透明膜２４の屈折率をnpとし、その厚
みをdpとする（np−１）dp＝λ／２（λ：光の波
長）である。透明膜２４の上に設けられた不透明
膜２３はCrのような金属膜である。これはゾー
ンプレートの外側の面は結像に寄与しない無効な
領域であるため、原稿から来る迷光を遮断する目
的をもつている。
ついて交互に不透明と透明域を設けた例であつ
た。これは所謂振幅型ゾーンプレートと称せら
れ、よく知られている。この場合、最小円の部分
が不透明な例を示したが、一般には最小円の部分
が透明であつて、外側へ順に不透明、透明を交互
に繰り返すものでもよい。また、ゾーンプレート
は、第５図ａ，ｂで示すように、全域で光を透過
するものの、中心からの輪帯について、交互に位
相がλ／２（λ：光の波長）だけ多くなるような
透明膜２４が設けられている場合であつてもよ
い。これは所謂位相型ゾーンプレートと称せられ
よく知られている。第５図ａにおいて、位相ずれ
を与える透明膜２４の屈折率をnpとし、その厚
みをdpとする（np−１）dp＝λ／２（λ：光の波
長）である。透明膜２４の上に設けられた不透明
膜２３はCrのような金属膜である。これはゾー
ンプレートの外側の面は結像に寄与しない無効な
領域であるため、原稿から来る迷光を遮断する目
的をもつている。
以上述べたように、第４図ａ，ｂおよび第５図
ａ，ｂで示されるようなゾーンプレートを、結像
系１５1，１５2，１５3……として使用すれば、
センサー１７1，１７2，１７3……と結像系１５
１，１５2，１５3……の厳しい位置合せ精度を満
足し、かつ量産性に適したコンパクトな原稿読取
装置を提供することができる。尚、第３図に於い
て、２０1，２０2，２０3，２０4は結像系１５2以
外の結像系によつて、例えば隣りの結像系１５1，
１５3を介して原稿の他の領域から光束がセンサ
ー１６2に入射してくる恐れがあるため、これを
除く目的をもつた遮光手段である。
ａ，ｂで示されるようなゾーンプレートを、結像
系１５1，１５2，１５3……として使用すれば、
センサー１７1，１７2，１７3……と結像系１５
１，１５2，１５3……の厳しい位置合せ精度を満
足し、かつ量産性に適したコンパクトな原稿読取
装置を提供することができる。尚、第３図に於い
て、２０1，２０2，２０3，２０4は結像系１５2以
外の結像系によつて、例えば隣りの結像系１５1，
１５3を介して原稿の他の領域から光束がセンサ
ー１６2に入射してくる恐れがあるため、これを
除く目的をもつた遮光手段である。
第６図ａ，ｂは本発明に係る読取装置の一実施
例を示す図で、第６図ａは矢印Ａで示す如く原稿
の移動方向に平行な面を図示したものであり、第
６図ｂは原稿の移動方向に垂直な面を図示したも
のである。第６図ａにおいて、２６は原稿台兼ゾ
ーンプレート列２８の基板である透明体、３３は
センサー列、３４はセンサーの基板、３６Ａおよ
び３６Ｂは光源である。図に示すように、結像系
であるゾーンプレートは、原稿台を兼ねた透明体
である透明基板の原稿を載置する面と反対側の面
に設けられている。第６図ｂにおいて、２７は原
稿、３５1，３５2，３５3は原稿２７上に描かれ
た原稿書画、２６は原稿台兼ゾーンプレート列２
８の基板である透明体、２８1，２８2，２８3は
各々３５1，３５2，３５3の書画の３２1，３２2，
３２3像を結ばせる機能を受け持つゾーンプレー
ト、３１1，３１2，３１3，３１4は所望の原稿領
域外の原稿からの光および、ゾーンプレートの回
折光のうち結像にあずかる回折次数の回折光以外
の光を遮光するための遮蔽板、３３1，３３2，３
３3はセンサー、３４はセンサーを設けるための
基板である。又、３０は結像系２８とセンサー３
３1，３３2，３３3との間の位置決めをするため、
接着剤層２９を介して、ゾーンプレートとセンサ
ーとを一体化させるべく設けられたスペーサー固
体である。ゾーンプレートとセンサーの位置合せ
は、基板２６とスペーサー３０およびセンサー基
板３４をお互いに接着するとき、あらかじめ各板
に接着時の位置合せ用のマークをパターニングし
ておき、それらを基準にしてアライメント接着す
ればよい。
例を示す図で、第６図ａは矢印Ａで示す如く原稿
の移動方向に平行な面を図示したものであり、第
６図ｂは原稿の移動方向に垂直な面を図示したも
のである。第６図ａにおいて、２６は原稿台兼ゾ
ーンプレート列２８の基板である透明体、３３は
センサー列、３４はセンサーの基板、３６Ａおよ
び３６Ｂは光源である。図に示すように、結像系
であるゾーンプレートは、原稿台を兼ねた透明体
である透明基板の原稿を載置する面と反対側の面
に設けられている。第６図ｂにおいて、２７は原
稿、３５1，３５2，３５3は原稿２７上に描かれ
た原稿書画、２６は原稿台兼ゾーンプレート列２
８の基板である透明体、２８1，２８2，２８3は
各々３５1，３５2，３５3の書画の３２1，３２2，
３２3像を結ばせる機能を受け持つゾーンプレー
ト、３１1，３１2，３１3，３１4は所望の原稿領
域外の原稿からの光および、ゾーンプレートの回
折光のうち結像にあずかる回折次数の回折光以外
の光を遮光するための遮蔽板、３３1，３３2，３
３3はセンサー、３４はセンサーを設けるための
基板である。又、３０は結像系２８とセンサー３
３1，３３2，３３3との間の位置決めをするため、
接着剤層２９を介して、ゾーンプレートとセンサ
ーとを一体化させるべく設けられたスペーサー固
体である。ゾーンプレートとセンサーの位置合せ
は、基板２６とスペーサー３０およびセンサー基
板３４をお互いに接着するとき、あらかじめ各板
に接着時の位置合せ用のマークをパターニングし
ておき、それらを基準にしてアライメント接着す
ればよい。
第６図に示す如く原稿台上にゾーンプレートが
設けられれば、ゾーンプレートと原稿間の距離は
原稿台の板厚であらかじめ設定しておけばよく、
第３図で示される例のような構成の場合に要求さ
れる。原稿面とゾーンプレート面の間隔を組立時
に調整したり、あるいは原稿台１３とゾーンプレ
ートの基板１８を厚みが正確に設定された中間体
を介して接着して一体化するということが不要に
なる。
設けられれば、ゾーンプレートと原稿間の距離は
原稿台の板厚であらかじめ設定しておけばよく、
第３図で示される例のような構成の場合に要求さ
れる。原稿面とゾーンプレート面の間隔を組立時
に調整したり、あるいは原稿台１３とゾーンプレ
ートの基板１８を厚みが正確に設定された中間体
を介して接着して一体化するということが不要に
なる。
第７図ａ，ｂは本発明に係る読取装置の他の実
施例を示す図である。第７図に示す装置は、第６
図に示す装置と同様に、ａは原稿の移動方向に平
行な面を、ｂは移動方向に垂直な面を示したもの
である。第７図ａに於いて、３６は原稿台兼ゾー
ンプレート列４０の基板である透明体、４６はセ
ンサー列、４３はセンサーの基板、３７Aおよび
３７Bは光源である。第７図ｂにおいて、３８は
原稿、３９1，３９2，３９3は原稿面に描かれた
原稿書画、３６は原稿台兼ゾーンプレート列４０
の基板である透明体、４０1，４０2，４０3は
各々３９1，３９2，３９3の書画の像４７1，４７
２，４７3を結像させるゾーンプレート、４４1，
４４2，４４3，４４4および４５1，４５2，４５3，
４５4は所望の原稿領域外の原稿からの光および、
ゾーンプレートの回折光のうち結像に寄与する回
折次数の回折光以外の光を遮光するための遮蔽板
および遮蔽溝である。４５1，４５2，４５3，４
５4は、センサーの基板４３に設けられた遮光用
溝であり、ここで斜めから入射してくる光をカツ
トするようになつている。４６1，４６2，４６3
はセンサー、４１は結像系４０とセンサー４６1，
４６2，４６3との間の位置決めをするため、接着
剤層４２を介して、ゾーンプレートとセンサーを
一体化させるべく設けられたスペーサーである。
ゾーンプレートとセンサーの間の位置決めは、第
６図の実施例と同様に、接着前に各々の基板・ス
ペーサー上にアライメント用基準マークを設けて
おけばよい。
施例を示す図である。第７図に示す装置は、第６
図に示す装置と同様に、ａは原稿の移動方向に平
行な面を、ｂは移動方向に垂直な面を示したもの
である。第７図ａに於いて、３６は原稿台兼ゾー
ンプレート列４０の基板である透明体、４６はセ
ンサー列、４３はセンサーの基板、３７Aおよび
３７Bは光源である。第７図ｂにおいて、３８は
原稿、３９1，３９2，３９3は原稿面に描かれた
原稿書画、３６は原稿台兼ゾーンプレート列４０
の基板である透明体、４０1，４０2，４０3は
各々３９1，３９2，３９3の書画の像４７1，４７
２，４７3を結像させるゾーンプレート、４４1，
４４2，４４3，４４4および４５1，４５2，４５3，
４５4は所望の原稿領域外の原稿からの光および、
ゾーンプレートの回折光のうち結像に寄与する回
折次数の回折光以外の光を遮光するための遮蔽板
および遮蔽溝である。４５1，４５2，４５3，４
５4は、センサーの基板４３に設けられた遮光用
溝であり、ここで斜めから入射してくる光をカツ
トするようになつている。４６1，４６2，４６3
はセンサー、４１は結像系４０とセンサー４６1，
４６2，４６3との間の位置決めをするため、接着
剤層４２を介して、ゾーンプレートとセンサーを
一体化させるべく設けられたスペーサーである。
ゾーンプレートとセンサーの間の位置決めは、第
６図の実施例と同様に、接着前に各々の基板・ス
ペーサー上にアライメント用基準マークを設けて
おけばよい。
以上の実施例に於いてセンサーはアモルフアス
シリコンなどの薄膜センサーの他に、一般には
CCD等の固体センサーであつてもよい。また、
上記のいずれの実施例に於いてもゾーンプレート
は第４図のような所謂振幅型のゾーンプレートで
あつても、第５図で示した位相型のゾーンプレー
トであつてもよい。いずれの場合もゾーンプレー
トの有効開口面以外の面は金属膜等の不透明膜が
設けられている。
シリコンなどの薄膜センサーの他に、一般には
CCD等の固体センサーであつてもよい。また、
上記のいずれの実施例に於いてもゾーンプレート
は第４図のような所謂振幅型のゾーンプレートで
あつても、第５図で示した位相型のゾーンプレー
トであつてもよい。いずれの場合もゾーンプレー
トの有効開口面以外の面は金属膜等の不透明膜が
設けられている。
以上説明したように、本発明は１列の情報とし
て読みとられるべき原稿画像情報を複数個のゾー
ンプレートで構成される結像系により分担して読
みとらせる方式の原稿読取り装置（例えばフアク
シミリ等）に関し、ゾーンプレートから成る結像
系の設けられる基板と原稿台とを同一とすること
により、コンパクトで、量産性に適した装置が得
られるものである。
て読みとられるべき原稿画像情報を複数個のゾー
ンプレートで構成される結像系により分担して読
みとらせる方式の原稿読取り装置（例えばフアク
シミリ等）に関し、ゾーンプレートから成る結像
系の設けられる基板と原稿台とを同一とすること
により、コンパクトで、量産性に適した装置が得
られるものである。
第１図及び第２図は従来の読取装置を説明する
図、第３図、第４図ａ，ｂ及び第５図ａ，ｂは
各々本発明の読取装置に光学系として適用するゾ
ーンプレートを説明する為の図、第６図ａ，ｂ及
び第７図ａ，ｂは各々本発明に係る読取装置の一
実施例を示す図。 ２６……原稿台、２７……原稿、２８1，２８
２，２８3……ゾーンプレート、２９……接着剤
層、３０……スペーサー、３１1，３１2，３１3，
３１4……遮光板、３３1，３３2，３３3……セン
サー、３４……基板。
図、第３図、第４図ａ，ｂ及び第５図ａ，ｂは
各々本発明の読取装置に光学系として適用するゾ
ーンプレートを説明する為の図、第６図ａ，ｂ及
び第７図ａ，ｂは各々本発明に係る読取装置の一
実施例を示す図。 ２６……原稿台、２７……原稿、２８1，２８
２，２８3……ゾーンプレート、２９……接着剤
層、３０……スペーサー、３１1，３１2，３１3，
３１4……遮光板、３３1，３３2，３３3……セン
サー、３４……基板。
Claims (1)
- １ 原稿の像をセンサー上に投影する複数個のゾ
ーンプレートから成る結像系が、前記原稿を載置
する原稿台である透明基板の原稿を載置する面と
反対側の面に設けられている事を特徴とする読取
装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56094646A JPS57210772A (en) | 1981-06-19 | 1981-06-19 | Reading device |
| US06/309,380 US4539482A (en) | 1980-10-09 | 1981-10-07 | Reading apparatus |
| DE19813140217 DE3140217A1 (de) | 1980-10-09 | 1981-10-09 | "lesegeraet" |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56094646A JPS57210772A (en) | 1981-06-19 | 1981-06-19 | Reading device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57210772A JPS57210772A (en) | 1982-12-24 |
| JPH0221713B2 true JPH0221713B2 (ja) | 1990-05-15 |
Family
ID=14116015
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56094646A Granted JPS57210772A (en) | 1980-10-09 | 1981-06-19 | Reading device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57210772A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2568434B2 (ja) * | 1989-01-06 | 1997-01-08 | シャープ株式会社 | 画像読取装置 |
-
1981
- 1981-06-19 JP JP56094646A patent/JPS57210772A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57210772A (en) | 1982-12-24 |
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