JPH04326655A - 等倍読取装置 - Google Patents

等倍読取装置

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JPH04326655A
JPH04326655A JP3097038A JP9703891A JPH04326655A JP H04326655 A JPH04326655 A JP H04326655A JP 3097038 A JP3097038 A JP 3097038A JP 9703891 A JP9703891 A JP 9703891A JP H04326655 A JPH04326655 A JP H04326655A
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JP
Japan
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lens
magnification
photoelectric conversion
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Application number
JP3097038A
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English (en)
Inventor
Yoshiteru Namoto
名本 吉輝
Takashi Yumiba
隆司 弓場
Shinichi Konishi
信一 小西
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は原稿面を光学的に走査し
て原稿に記録された情報を電気信号に変換して出力する
等倍読取装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、等倍読取装置は等倍型読取センサ
ー及び等倍光学系の進歩によりファクシミリ等を中心に
幅広く使用されている。
【0003】従来こうした等倍読取装置は等倍像結レン
ズとしてセルフォックレンズアレーを用いて構成された
ものがほとんどであり、商品として発売されているもの
のほとんどがこのセルフォックレンズアレーを使用して
いると言ってもいいくらいである。従って特にその構成
は図示しないが、縮小型光学系に比べて光路長が短く装
置の小型化が可能であるという反面、焦点深度が浅いこ
と、解像度に限界があること(読取性能として400D
PIが限界)等の問題があった。
【0004】特に400DPIに近い解像度を必要とす
る場合は光路長が短くなると言いながらも40mmから
70mm程度の光路長となり光学系を移動させて読み取
る場合は装置にそのためのスペースが増大し装置が大型
化すると言う問題があるため、等倍読取装置のほとんど
は原稿が移動して光学系は固定された構成となっていた
。
【0005】また、従来等倍読取装置として図8から図
11に示すような特徴のある等倍光学系を用いた装置が
提案されている。
【0006】以下図面を参照しながら、上記した従来の
等倍読取装置の一例について説明する。
【0007】図8は従来の等倍読取装置の光学系を示す
ものである。図8において、100は原稿である。10
1は硝子からなる原稿載置台、102aは第一のレンズ
、102bは第二のレンズ、102cは第三のレンズで
、これらのレンズで原稿100の記録画像をセンサー1
03に等倍で結像させるよう構成されている。第一のレ
ンズ102aと第二のレンズ102bとの間には非反射
性そらせ板104と視野絞り開口105が設けられ隣接
するレンズからの光のまわり込みを防止するよう構成さ
れている。
【0008】以上のように構成された等倍読取装置の光
学系では第一のレンズ102aと第二のレンズ102b
の間に構成した非反射性そらせ板104、視野絞り開口
105の製作や第一、第二、第三のレンズの各々のレン
ズを均一に製作することが難しいという問題を有してい
る。(特公昭49ー8893号公報)また図9に示すよ
うに第一のレンズ110と第二のレンズ111により等
倍結像をさせる方法が提案されているが、多数のレンズ
を均一に製作し組み合わせて一体化する必要など製作が
難しく製品として実用化するに至っていない。(特公昭
61−33174号公報)さらに、図10、図11に示
すように直角ミラー121、レンズアレー122、ダハ
ミラー123を組み合わせて等倍結像光学系構成した等
倍読取装置が提案されているが、レンズアレーの光学特
性の均一化、光学系全体が複雑となり組立の難しさ等に
より商品化には上記のような問題を解決する必要がある
。
【0009】(特開昭60ー245357号公報)
【0
010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成では、等倍結像光学系を構成するレンズの特性
の均一化、組立の難しさなどがありセルホックレンズア
レーの等倍結像レンズが実用的には最も優れていた、し
かしながら、セルホックレンズアレーは解像度に限界が
あること、焦点深度が浅いことなどにより、高い解像度
や深い焦点深度を必要とする読み取り装置には使用でき
ないという問題を有していた。
【0011】本発明は上記問題点に鑑み、簡単な構成で
小型化、高性能化を図ることのできる等倍読取装置を提
供するものである。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明の等倍読取装置は、 レンズ間に遮光層を有
した球面凸レンズを複数個規則的に形成した第一のレン
ズとレンズ間に遮光層を有し複数の球面凸レンズを第一
のレンズとレンズ間ピッチが同一になるよう形成しかつ
レンズどうしが対応するように第一のレンズと貼合わせ
た第二のレンズとから成る等倍結像レンズと、等倍結像
レンズと貼合わせ等倍結像レンズの焦点位置に原稿載置
面が位置するよう厚さを設定して成る原稿載置台と、原
稿を介して原稿載置台と対向する側で原稿載置台と所定
の間隔を於て原稿を裏面より照明するよう設けた光源と
、前倍結像レンズを介して対向し等倍結像レンズの焦点
位置に設けた光電変換手段とにより等倍読み取りを行う
という構成を備えたものである。
【0013】
【作用】本発明は上記した構成によって薄型の等倍結像
レンズを用い、その等倍結像レンズを原稿載置台に貼付
け、さらに焦点位置を原稿載置台面に位置させて原稿情
報を電気信号に変換して出力でき、等倍読取装置の小型
化、高性能化を図ることが可能となる。
【0014】
【実施例】以下本発明の一実施例の等倍読取装置につい
て、図面を参照しながら説明する。
【0015】図1は本発明の実施例における等倍読取装
置の側断面を示すものである。図1において、1は光源
、2は原稿搬送ローラ、3は原稿載置台である。光源1
は蛍光灯で原稿搬送ローラ2の内側に入り込んで読取主
走査幅にわたって原稿4を照射するよう構成している。 原稿搬送ローラ2は硝子やアクリル等の透明筒状ローラ
2aの外周に薄いシリコーンゴム等の光透過性のゴム2
bを設けて構成し、図示していないが矢印Aの方向にモ
ータ等の駆動手段により回転駆動され原稿載置台3との
間に原稿4をはさんで搬送する。原稿4はOHP等のよ
うに光透過性原稿で構成されている。5は等倍結像レン
ズで、第1のレンズ5aと第2のレンズ5bで構成され
る。第1のレンズ5a、第2のレンズ5bは同様の方法
で製作される。まず、特殊な感光硝子素材にマスクをし
て紫外線を照射する。紫外線を照射した後熱処理を行な
うと紫外線で露光された部分は結晶化し収縮して露光さ
れなかった部分球面状に形成される。さらに熱処理を行
なうことにより露光部が不透明になり遮光層5cが形成
され多数の光学特性の均一な球面レンズが簡単に形成さ
れる。このようにして製作された第1のレンズ5aと第
2のレンズ5bをそれぞれのレンズを対応させて接着剤
5dにより接着して等倍結像レンズ5を構成している。 尚、焦点深度、焦点距離等の光学特性は前記した製造条
件やレンズ厚さ(感光硝子素材の厚さ)第1と第2のレ
ンズの間隔設定により任意に設定することができる。等
倍結像レンズ5は原稿載置台3に接着剤5dにより周囲
を接着して取り付けている。このよう原稿載置台3に等
倍結像レンズ5を接着することにより1mm前後の非常
に薄く構成された等倍結像レンズ5に機械的強度を与え
るとともに原稿までの距離を安定して一定に保つことが
でき高精度な読取を行なうことが可能となる。6は光電
変換手段、7は光電変換手段を取り付けるための基台、
8は取付手段である。光電変換手段6はCCD等からな
る密着型の光電変換手段で複数の光電変換素子を主走査
方向に列状に配列して構成されている。光電変換手段6
は基台7に取付手段8で取り付けられている。さらに基
台7と等倍結像レンズ5を接着剤5dで接着して構成し
ている。  光電変換手段6はCdsーSeの薄膜構成
で製作可能なものを用いて硝子板に光電変換手段を構成
しその硝子板を直接等倍結像レンズ5に接着することに
より基台7、取付手段8をなくすことも可能である。原
稿搬送ローラ2と原稿載置台3は圧接、離間可能な構成
としてもよい。
【0016】以上のように構成された等倍結像装置につ
いて、以下図1を用いてその動作を説明する。
【0017】まず原稿4が図示していないがローラなど
により原稿載置台3と原稿搬送ローラ2の当接位置まで
搬送されてくると原稿搬送ローラ2を矢印A方向に回転
させると同時に光源1を点灯する。ここで原稿を透過し
た光は等倍結像レンズ5により光電変換手段6上に等倍
結像される。さらに原稿4を搬送しながら光電変換手段
6により主走査方向に電気的に走査し、原稿4を順次読
み取り、電気信号に変換して出力する。
【0018】以上のように本実施例によれば、原稿移動
方式に於ける透過原稿の読取を第1のレンズ5aと第2
のレンズ5bを貼合わせた等倍結像レンズ5と原稿載置
台3とを接着して設けることにより光路長(原稿面から
光電変換手段迄の距離)の短い高性能な等倍読取装置を
簡単な構成で得ることができるものである。
【0019】以下本発明の第2の実施例について図面を
参照しながら説明する。図2は本発明の第2の実施例を
示す等倍読取装置の側面図である。
【0020】同図において、1は光源、4は原稿、6は
光電変換手段で、1図と同様なものである。
【0021】図1と異なるのは原稿載置台3’を原稿4
を固定して読み取れるよう原稿4よりも大きく構成して
いる点である。これにともない等倍結像レンズ5’も原
稿4よりも大きく構成している。図3は等倍結像レンズ
5’、原稿載置台3’を示す平面図である。図3の通り
主走査読取幅B、副走査路見取り幅C、より広い面積で
構成し周囲を接着部5’dで接着している。また原稿載
置台3’と等倍結像レンズ5’とを接着するとき、原稿
載置台3’と等倍結像レンズ5’との間の空気を抜いて
減圧し、等倍結像レンズ5’が前面にわたって原稿載置
台3’面に沿うようにしている。
【0022】以上のように構成された等倍読取装置につ
いて、  以下その動作を説明する。まず、原稿載置台
3’に原稿4をセットする。次に光源1を点灯し、光源
1と光電変換手段6を図示していないが適当な移動手段
で同期させて矢印F方向に移動させ順次原稿4を読み取
る。
【0023】以上のように、原稿載置台3’を原稿4が
固定して読み取れるよう原稿4より大きな面積とし、さ
らに等倍結像レンズ5’を原稿4より大きな面積として
原稿載置台3’に接着して一体化して設けることにより
原稿を固定して読み取ることができる。原稿を固定して
読み取ることができるので透過原稿を傷つけることもな
い。等倍結像レンズを広い面積で構成しても等倍結像レ
ンズ5’は上記した製造方法により大面積でも簡単にし
かも均一に製作でき、従来例のような等倍光学系を大面
積で製作するような問題はない。また移動部を光源と光
電変換手段にすることができ高性能で簡単な等倍読取装
置を得ることができる。
【0024】以下本発明の第3の実施例について図面を
参照しながら説明する。図4は本発明の第3の実施例を
示す等倍読取装置の側面図である。
【0025】同図において、原稿載置台3’、等倍結像
レンズ5’原稿4は第2の実施例と同様なものであり説
明は省略する。
【0026】図2と異なるの原稿照明の構成とエリア光
電変換手段11’である。9は光拡散板で、10は光源
である。光源10は蛍光灯や、冷陰極管等からなり光拡
散板9の両サイドに設けている。光拡散板9は両サイド
から入射した光で原稿載置台3’の原稿載置範囲全体を
照射する。図5に光源10と光拡散板9の斜視図を示す
。
【0027】エリア光電変換手段11’は図6に示すよ
うに透明硝子基板11’b上にCds−Seによる光電
変換素子11’aを薄膜形成して構成されている。また
エリア光電変換手段11’は光電変換素子11’aが原
稿読取範囲全体に対応して形成され、等倍結像レンズ5
’と読取範囲の外側で周囲を接着して原稿載置台3’等
倍結像レンズ5’と一体化されている。また、図7に示
すようにn×mのマトリクス配線されてマトリクス駆動
することにより順次信号を出力すことができる。
【0028】以上のように構成された等倍読取装置につ
いて、  以下その動作を説明する。まず、原稿載置台
3’に原稿4を置き光源10を点灯し光拡散板9を通し
て原稿面全体に照明する。次にエリア光電変換手段11
’をマトリクス駆動して順次原稿を読み取り電気信号と
して出力する。
【0029】以上のように本実施例によれば光源と光電
変換手段を面状に設けることにより可動部をなくし信頼
性の高い簡単な構成の等倍読取装置を得ることができる
。
【0030】なお、第1の実施例に置いて等倍結像レン
ズ5と基台7を接着して一体構成としたが分離構成とし
てもよい。
【0031】第3の実施例において、光源10と光拡散
板9により原稿を照明するようにしたが、二次元にLE
D素子を配置して面光源にしたり、複数の蛍光灯などで
直接面状に照明するようにしてもよい。
【0032】また、第3の実施例において、Cds−S
eの光電変換素子11’aによるエリア光電変換手段1
1’としたがアモルファスシリコンやCCD等で光電変
換素子11’aを構成してもよい。
【0033】さらに、第3の実施例では面状に照明でき
る光源及びエリア光電変換手段としたが、光電変換手段
をエリア光電変換手段とし光源は線状照明として副走査
方向に移動させて読み取るよう構成してもよく、またそ
の逆の構成であっても良いことは言うまでもない。
【0034】
【発明の効果】以上のように本発明はレンズ間に遮光層
を有した球面凸レンズを複数個規則的に形成した第1、
第2のレンズを貼合わせた等倍結像レンズと、等倍結像
レンズの焦点位置が原稿載置面になるよう厚さを設定し
て等倍結像レンズと貼合わせた原稿載置台と、原稿面を
照明する光源と、光電変換手段とをを設けることにより
、簡単な構成で等倍読取装置の小型化、高性能化を図る
ことのできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例における等倍読取装置の
側断面図である。
【図2】本発明の第2の実施例における等倍読取装置の
側面図である。
【図3】本発明の第2の実施例における原稿載置台と等
倍結像レンズとを示す平面図である。
【図4】本発明の第3の実施例における等倍読取装置の
側面図である。
【図5】本発明の第3の実施例における光源と光拡散板
を示す斜視図である。
【図6】本発明の第3の実施例に要部側断面図である。
【図7】本発明の第3の実施例におけるエリア光電変換
手段を示す構成図である。
【図8】従来例を示す側面図である。
【図9】別の従来例を示す斜視図である。
【図10】別の従来例を示す斜視図である。
【図11】図10で示した従来例の側断面図である。
【符号の説明】
1  光源 2  原稿搬送ローラ 3、3’  原稿載置台 5、5’  等倍結像レンズ 6、6’  光電変換手段 11      エリア光電変換手段

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  レンズ間に遮光層を有した球面凸レン
    ズを複数個規則的に形成した第一のレンズとレンズ間に
    遮光層を有し複数の球面凸レンズを前記第一のレンズと
    レンズ間ピッチが同一になるよう形成し、かつレンズど
    うしが対応するように前記第一のレンズと貼合わせた第
    二のレンズとから成る等倍結像レンズと、前記等倍結像
    レンズと貼合わせ前記等倍結像レンズの焦点位置に原稿
    載置面が位置するよう厚さを設定して成る原稿載置台と
    、原稿を介して原稿載置台と対向する側で前記原稿載置
    台と所定の間隔を於て原稿を裏面より照明するよう設け
    た光源と、前記等倍結像レンズを介して対向し前記等倍
    結像レンズの焦点位置に設けた光電変換手段とを備えた
    ことを特徴とする等倍読取装置。
  2. 【請求項2】  光源を少なくとも読取範囲全域を照明
    するよう面光源としたことを特徴とする等倍読取装置。
  3. 【請求項3】  光電変換手段を読取範囲全域にわたっ
    て形成したエリア光電変換手段としたことを特徴とする
    等倍読取装置。
  4. 【請求項4】  光電変換手段をCds−CdSで構成
    したことを特徴とする請求項3記載の等倍読取装置。
  5. 【請求項5】  等倍結像レンズを少なくとも読取範囲
    全体を同時に結像できる面積としたことを特徴とする等
    倍読取装置。
JP3097038A 1991-04-26 1991-04-26 等倍読取装置 Pending JPH04326655A (ja)

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Cited By (4)

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