JPH0341867A - 画像読取装置 - 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） 本発明は画像読取装置に関し、特に複数のラインセンサ
ーを利用することにより原稿面上のカラー画像情報を高
精度に読取るようにしたカラー複写機、カラースキャナ
ー、カラーファクシミリ等に好適な画像読取装置に関す
るものである。

（従来の技術） 従来より原稿面上のカラー画像情報を投影系を介してＣ
ＣＤ等のラインセンサー面上に結像させて、このときの
ラインセンサーからの出力信号を利用してカラー画像情
報を読取るようにした画像読取装置が神々と提案されて
いる。

第５図は従来の画像読取装置の概略図である。

図中１ａは光源、ｔｂは凹面鏡であり光源１ａからの光
を効率良く原稿４側に集光している。３は原稿支持用の
原稿台ガラス、６は投影レンズであり画稿４をＣＯＤ等
のラインセンサーより成る画像読取手段８面上に投影し
ている１画像読取手段８は基板上に３本のＣＣＤ８１．
８２．８３を配置した３ラインモノリシツクＣＯＤより
成っている。

３本のＣＣＤ８１．８２．８３の受光面上には例えば第
９図に示す分光特性のＢ、Ｇ、Ｒの色フィルターが各々
蒸着等により設けられている。

同図における装置の原稿に対する相対感度は光源ｌａの
分光エネルギー分相（第７図）とＣ０Ｄ８１．８２．８
３面上の色フィルターの分光特性（第９図）、そして投
影レンズやＣＣＤ自身の分光特性等により、例えば第６
図に示すような分光分布となっている。

そしてこのとき原稿面上の画像をＣＣＤにより読取る場
合、ＣＣ，Ｄ上の３ラインの各々の間隔と投影レンズ６
の結像倍率の逆数の植によって得られる寸法外だけ原稿
面上で画像の読取り位置が色別にずれてくる。

例えばＣＣＤ８１．８２．８３の各間隔が第１１図に示
すように０．２ｍｍで、投影レンズ６の投影倍率が１７
１０のとき第５図の原稿４面上の画像読取り位置のずれ
量Ｍは Ｍ＝０．２ｘ　１０＝２　（ｍｍ） となる。ここて原稿４を読取るとき同１ｉＩにおいて−
に力から矢印Ｙ方向に下方に移動させたときａ稿４の先
端画像はに点にさしかかったときに投影レンズ６により
画像：ｉ、Ｉ’ｌ１手段８上のＣＣＤ　８３　、ｔ：に
結像する。ＣＣＤ８３で読取る際の分光特性が第６１Ｍ
の分光特性Ｂとなっていればに点の原稿にノ（づく光束
より青色光の画像情報の検出が行なわれる。

次にｒＸ稿４を矢印Ｙ方向に２ｍｍ移動させ４点にさし
かかったときは前述のに点は投影レンズ６によりＣＣＤ
８２上に結像する。このＣＣＤ８２で読取る際の分光特
性が第６図の分光特性Ｇとなっているときは緑色光の画
像情報の検出が行なわれる。

更に原稿４を２ｍｍ移動させ区点に位置したときは前述
と同様にしてＣＣＤ８１て：５６図の分光特性Ｒ１，：
基づいたｈ色光の６像情報の検出が行なわれる。

このようにして原稿４を原稿台ガラス３上をＹ方向に移
動させて各々の分光特性を有するＣＣＤ８１．８２．８
３によりＲ稿４面上のカラー画像を３色光により読取っ
ている。

（発明が解決しようとする問題点） 第５図に示す従来の画像読取装置では原稿４を読取って
いる点Ｋから点ｉまでの読取り幅において光量分布が均
一であることが必要となってくる。第８図はこのときの
原稿４面上の光量分布の一例であ゛る。光量分布Ｅは光
源１ａと凹面Ｉｌｌ　１　ｂの位置を調整し、集光効率
を高めたときである。

光量分布Ｅのとき画像読取手段８面上における点ｔ、Ｊ
、にでの光量値を第１Ｏ図に示す、同図に示すように点
Ｊの光量値を１００とすると距ｉｌ！１Ｍだけ雌れた点
ｉ、にでは光量値７０となり、約３０％光量が低下する
。

しかしながら実際には光源１ａや凹面ｊｌ　１　ｂの取
付誤差により原稿４面上は光量分布Ｅ°のようにピーク
値が例えば距１ＩＩｄだけずれてくる。このときのずれ
ｌｌｄは原稿の奥側、中央２手前側で一様でなく、この
為光量分布は変化し、例えば第１Ｑ図に示す光量分布Ｅ
°のようになってくる。

この結果点ｉで光！ａ値は３０となり、最大値に比べて
約７０％も低下してくる場合がある。又、このずれｆｆ
１ｄは原稿の奥、手前、中央側で一様でなく、この為最
大−７０％の光量ムラとなってくる場合がある。

この為一般には原稿面への集光効率を落として第８図の
光量分布Ｆとなるように照明系の各要素を設定している
。第１０図にこのときの点ｉ、Ｊ、にの光ｆｆｉ　ｆＪ
を示す、これによれば組立上の誤差によって、例えば光
量分布Ｆ°となったとしても点ｉ、Ｊ、にの光量ムラは
第１Ｏ図に示すように１０％程度と少なくすることがで
きる。

しかしながらこの方法は集光効率を低下させる為、原稿
面の光層が低下し、所定の明るさを得るのに大型の光源
を必要とし、消費電力が増大したり、又投影レンズに大
口径比のものを用いなければならないといった問題点が
生じてくる。

本発明は原稿面の前方にスリットと画像読取光学系の光
路中の任意の位置にアナモフィックレンズを適切に配置
することにより簡易な構成により原稿面への照明効率を
高く維持しつつ、原稿読取領域における光量分布の均一
化を図ることにより高稍度なカラー画像の読取りが出来
る画像読取装置の提供を目的とする。

（問題点を解決するための手段〉 本発明の画像読取装置は照明系により照明された画像を
投影系を介して複数のラインセンサーを有する画像読取
手段面上に投影し、該画像読取手段により該画像を少な
くと６２色以上で読取るようにした画像読取装置におい
て、該画像の前方にスリットをその長手間口が該ライン
センサーの素子の並び方向゛と同方向となるように配置
すると共に該画像と該画像読取手段との間の光路中にア
ナモフィックレンズを該？Ｉ敗のラインセンサーの並置
方向に屈折面を向けて配置したことを特徴としている。

（実施例） 第１図（Ａ）は本発明の第１実施例の光学系の要部概略
図である。第１図（Ｂ）は同図（Ａ）の矢印Ｐ方向から
見たときの要部概略図である。

図中１は光源であり、例えばハロゲンランプ等から戊っ
ている。２はスリットであり光ｆｉｌからの光束により
原稿台ガラス３に保持した原稿４面上を照明する領域を
制限している。６は投影レンズであり原稿Ａｉｆｉ土の
スリット２の開口により制限された領域を後述するアナ
そフィックレンズ７を介して画像読取手段８面上に投影
している０画像読取手段８は基板上に３本のＣＣＤ　（
ラインセンサー）８１．８２．８３を配置した３ライン
モノリシツクＣＣＤより成り、Ｒ，Ｇ、Ｂの３色光で画
像の読取りを行っている。

３本のＣＣＤの受光面上には第５図に示す従来例と同様
な第９図に示す分光特性のＢ、Ｇ、Ｒの色フィルターが
設けられている。

そして各ＣＣＤ８１．８２．８３による画像読取りの分
光特性は例えば従来のように第６図に示すようになって
いる。

本実施例においてスリット２はその長手開口が例えばラ
インセンサー８２の素子の並び方向（紙面と垂直方向）
と同方向となるように配置されている。

アナモフィックレンズ７はラインセンサ８１．８２．８
３の並置方向（紙面と平行方向）に屈折面を有した発散
性のシリンドリカルレンズより成り１画像読取手段８の
前方に配置されている。第１図（Ｃ）は本実施例で用い
たシリンドリカルレンズ７の斜視図である。

本実施例では原稿゛４面上の投影レンズ６の光軸上の点
Ｂからの射出光束のうち第１図（Ｂ）に示すメリディオ
ナル断面内の光束は投影レンズ６により集光されシリン
ドリカルレンズ７に入射する。シリンドリカルレンズ７
のメリディオナル断面内には屈折力がない為光束はその
まま通過し画像読取手段８面上に点Ｂの画像を結像する
。

一方原稿４面上の点Ｂからの射出光束のうち同図（Ａ）
に示すサジタル断面内の光束は投影レンズ６により集光
されてシリンドリカルレンズ７に入射する。

シリンドリカルレンズ７のサジタル断面内には発散作用
がある為、光束は発散作用を受けて拡がり略平行光とな
って第６図に示す分光特性を有する画像読取手段８面上
の３つのＣＣＤ８１゜８２．８３に同時に入射する。

これにより原稿４面上の点ＢのＢ、Ｇ、Ｒ色光のカラー
画像情報の読取りを同時に行っている。

綜稿４面上の軸外に相当する点へのカラー画像情報につ
いても画像読取手段８の３つのＣＣＤ８１．８２．８３
により点Ｂと同様に同時に読取りを行っている。

このように本実施例では原稿４の読取り部はスリット２
とシリンドリカルレンズ７を利用することにより走査方
向に対しｌカ所としている為、即ち第８図において点Ｊ
の位置だけである為、原稿４面上の光量分布が多少あっ
ても、例えば第８図に示す光量分布Ｅから光量分布Ｅ°
に組立誤差等によりバラついてもそのバラツキは１０％
程度と従来に比べて極めて小さくすることができる。

本実施例においてスリット２の矢印５方向の幅は原稿４
の読取り解像度を例えば１６ベル／　ｍ　ｍとするとき
は約６２．５゜である。

本実施例において原稿４を例えば赤色と黒色の２色光で
読取りを行う場合にはＣＣＤ８１には色フィルターを設
けずにＣＣＤ８２にシアン色フィルターを配置して行な
えば良い。

第２図（Ａ）は本発明の第２実施例の光学系の要部概略
図、第２図（Ｂ）は同図（Ａ）の矢印Ｐ方向から見たと
きの要部概略図である。

本実施例ではアナモフィックレンズとしての発散性のシ
リンドリカルレンズをスリット２と投影レンズ６との間
の光路中に配置しているのを特徴としている。

本実施例では第２図（Ａ）に示すようにサジタル像面を
画像読取手段８よりも遠方の位ｒ１１２１に設定し、Ｃ
ＣＤ８１．８２．８３ｉ＋ｊ上にポカした収斂光束を入
射させている。

これにより前述と同様に原稿４面上の一点を画像読取手
段８で同時に読取るようにしている。この他の構成は第
１図（Ａｌ、（Ｂ）の第１実施例と同様である。

第３１ａ（Ａ）は木発ＩＪ１の第３実施例の光学系のｆ
ｆＫＢｍ！昭ＩＡである。本実施例では投影レンズ６と
画像読１反手段８との１１１１にアナモフィックレンズ
として第３図（Ｂ）に示すような微小なシリンドリカル
レンズを枚数側並べたレンチキュラーレンズ７３を配置
している。

これにより入射光束を拡欣させて両ｆｔ読取手段８に入
射させて画像の読取りを行っている。このレンチキュラ
ーレンズ７３による光束の拡散作用は第３図（Ａ）で奥
行方向（紙面重直方向、メリディオナル断面内）には拡
がらず第１ＵＡ［Ａ）のシリントルカルレンズ７と略同
様の光学的作用をイ」している。

本実施例において画像の読取り方法に関しては第１ＵＡ
（Ａ）、（Ｂ）の第１実施例と同様である。

第４１２１（Ａ）は本発明のｆＪＴＪ４′Ｊ！施例の光
学系の費部ｌ！格図、第４図（Ｂ）は同ＩＩ　（Ａ　）
の矢印Ｐ方向から見たときの要部概略図である。

本実施例ては原稿４近傍に収斂性の２つのシリンドリカ
ルレンズ７４ａ、７４ｂを一体化したシリシトリカルレ
ンズ７４を配置している。

シリンドリカルレンズ７４ｂは光源１ａからの光束を効
果的にスリット２の開口部に導光しており、これにより
原稿４を照明している。

第４図（Ｃ）は同図（Ａ）のシリンドリカルレンズ７４
の斜視図である。同図に示すようにシリン１トリカルレ
ンズ７４ｂのレンズ面の長さｄで示す領域の屈折面によ
り光＠　１　ａからの直接光そして凹面ｔｉｌｂからの
反射光束を効率良くスリット２の開口部に導光している
。

本実施例では原稿４のスリット２の開口部を射出した光
束のうち第４図（Ａ）に示すサジタル断面内の光束はシ
リンドリカルレンズ７４ａにより集光され投影レンズ６
により画像読取手段８の前方、の点４１に結像した後、
完敗光束となって画像読取手段８に入射する。一方向面
（Ｂ）に示すようにメリディオナル断面内の光束はシリ
ンドリカルレンズ７４ａでは収斂作用を受けずに通過し
、投影レンズ６により画像読取手段８面上に結像する。

これにより原Ｈ４４面上の一点のカラー画像情報を画像
読取手段８のＣＧＤＢ　１．８２．８３で第１図（Ａ）
、（Ｂ）の第１実施例と同様に同時に読取っている。

尚、本実施例においてシリンドリカルレンズ７４ａを発
散性の屈折面より構成し、同図（Ａ）の結像点４１が画
像読取手段８の遠方の位１ｎとなるように構成しても良
い。

（発明の効果） 本発明によれば前述の如く原稿面の前方にスリットと画
像読取光学系中の任意の位置にアナモフィックレンズを
配置することにより原稿照明系の製作誤差により光量ム
ラが多少あっても高い集光効率を維持しつつ低消費電力
で高精度にカラー画像の読取りが出来る画像読取装置を
達成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本発明の第１〜第４実施例の要部概略
図、第５図は従来の画像読取装置の要部概略図、第６図
はカラー画像読取りの分光特性の説明図、第７図はハロ
ゲンランプの分光エネルギー分相の説明図、ｍ８図は原
稿面の照度分布の説明図、第９図は色フィルターの分光
特性の説明図、第１Ｏ図は第５図の内機読取手段面上の
光量分相の説ＩＩＪ］Ｉ２ｙ、第１１図は第５図の一部
分の説明図である。第１図、第４図において（Ａ）はサ
ジタル断面内の光路図、（Ｂ）はメリディオナル断面内
の光路図、（Ｃ）はアナモフィックレンズの斜視図、第
２図において（Ａ）はサジタル断面内の光路図、（Ｂ）
はメリディオナル断面内の光路図、第３図において（Ａ
）はサジタル断面内の光路図、（Ｂ）はアナモフィック
レンズの斜視図である。 図中１は光源、２はスリット、３は原稿台ガラス、４は
原稿、６は投影レンズ、７，７３．７４はアナモフィッ
クレンズ、８は画像読取手段、８１．８２．８３はＣＣ
Ｄ、である。 第 図 （Ａ） 第 図 （Ｂ） 第 図 （Ａ） 第 図 （Ｂ） 第 図 （Ａ） 第 図 （８） 第 図 （Ａ’） 第 図 （Ｂ） 第 ５ 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 ０ 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）照明系により照明された画像を投影系を介して複
   数のラインセンサーを有する画像読取手段面上に投影し
   、該画像読取手段により該画像を少なくとも２色以上で
   読取るようにした画像読取装置において、該画像の前方
   近傍にスリットをその長手開口が該ラインセンサーの素
   子の並び方向と同方向となるように配置すると共に該画
   像と該画像読取手段との間の光路中にアナモフィックレ
   ンズを該複数のラインセンサーの並置方向に屈折面を向
   けて配置したことを特徴とする画像読取装置。
2. （２）前記アナモフィックレンズを発散性のシリンドリ
   カルレンズ又はレンチキュラーレンズより構成したこと
   を特徴とする請求項１記載の画像読取装置。