JPH09247367A - 画像読取光学系および画像読取光学装置 - Google Patents
画像読取光学系および画像読取光学装置Info
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- JPH09247367A JPH09247367A JP8049840A JP4984096A JPH09247367A JP H09247367 A JPH09247367 A JP H09247367A JP 8049840 A JP8049840 A JP 8049840A JP 4984096 A JP4984096 A JP 4984096A JP H09247367 A JPH09247367 A JP H09247367A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 小型で、しかも本体から張り出さない照明装
置を有する光画像読取光学系を提供する。 【解決手段】 画像１０に向けて光を照射し、画像１０
にて反射された光にて画像１０を読み取るようにした画
像読取光学系１において、前記反射された光が通る光路
側に配置された光源２と、前記光源２からの光を１次回
折光において平行光化して画像１０に照射するとともに
画像１０にて反射された前記１次回折光に係る画像読み
出し検出光としての０次回折光を出力する回折格子３と
を備えた。
置を有する光画像読取光学系を提供する。 【解決手段】 画像１０に向けて光を照射し、画像１０
にて反射された光にて画像１０を読み取るようにした画
像読取光学系１において、前記反射された光が通る光路
側に配置された光源２と、前記光源２からの光を１次回
折光において平行光化して画像１０に照射するとともに
画像１０にて反射された前記１次回折光に係る画像読み
出し検出光としての０次回折光を出力する回折格子３と
を備えた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば光コンピュ
ータや光学式文字読取装置（ＯＣＲ）などの光情報処理
装置の入力部に用いることができる画像読取光学系およ
び画像読取光学装置に関する。
ータや光学式文字読取装置（ＯＣＲ）などの光情報処理
装置の入力部に用いることができる画像読取光学系およ
び画像読取光学装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】光源から出射された光をレンズにて平行
光化して、これを対象物に向けて照射し、対象物にて反
射された平行光を得ることにより対象物の画像を読み取
るようにした場合、この読み取り（反射光の取り出し）
の光路上に前記レンズを存在させたのでは、反射平行光
がレンズで集光され、光源に戻ってしまうため、光源の
影になって出力が得られない。このため、図６に示すよ
うに、光源５１およびレンズ５２を反射光路上から外れ
た位置に設け、光源５１からの光をビームスプリッタ５
３にて反射させて対象物５４に導き、対象物５４にて反
射された光を透過させて出力するようにした画像読取光
学系が知られている。このような光学系は、金属顕微鏡
などにも見ることができる。
光化して、これを対象物に向けて照射し、対象物にて反
射された平行光を得ることにより対象物の画像を読み取
るようにした場合、この読み取り（反射光の取り出し）
の光路上に前記レンズを存在させたのでは、反射平行光
がレンズで集光され、光源に戻ってしまうため、光源の
影になって出力が得られない。このため、図６に示すよ
うに、光源５１およびレンズ５２を反射光路上から外れ
た位置に設け、光源５１からの光をビームスプリッタ５
３にて反射させて対象物５４に導き、対象物５４にて反
射された光を透過させて出力するようにした画像読取光
学系が知られている。このような光学系は、金属顕微鏡
などにも見ることができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記図
６に示した構造では、光源および光源に付随する光学系
が光軸に対して垂直方向に大きく張り出す形となる。こ
れは小型化の障害となるだけでなく、取り回しにも不便
である。
６に示した構造では、光源および光源に付随する光学系
が光軸に対して垂直方向に大きく張り出す形となる。こ
れは小型化の障害となるだけでなく、取り回しにも不便
である。
【０００４】本発明は、上記の事情に鑑み、小型で、し
かも本体から張り出さない照明装置を有する画像読取光
学系および画像読取光学装置を提供することを目的とす
る。
かも本体から張り出さない照明装置を有する画像読取光
学系および画像読取光学装置を提供することを目的とす
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の画像読取光学系
は、対象物に向けて光を照射し、対象物にて反射された
光にて対象物の画像を読み取るようにした画像読取光学
系において、前記光を照射する光源と、前記光源からの
光の波面を適切化した高次回折光を対象物に照射すると
ともに対象物にて反射された前記高次回折光に係る画像
読み出し検出光としての０次回折光を出力する回折格子
とを備えたことを特徴とする。又、対象物に向けて光を
照射し、対象物にて反射された光にて対象物の画像を読
み取るようにした画像読取光学系において、前記光を照
射する光源と、前記光源からの光の波面を適切化した回
折光を対象物に照射するとともに対象物にて反射された
前記回折光とは異なる次数の前記回折光に係る画像読み
出し検出光として回折光を出力する回折格子とを備えた
ことを特徴とする。また、前記の光源からの光の波面を
適切化した高次回折光又は回折光が略平行光であり、前
記の画像読み出し検出光としての０次回折光又は回折光
が略平行光であってもよい。
は、対象物に向けて光を照射し、対象物にて反射された
光にて対象物の画像を読み取るようにした画像読取光学
系において、前記光を照射する光源と、前記光源からの
光の波面を適切化した高次回折光を対象物に照射すると
ともに対象物にて反射された前記高次回折光に係る画像
読み出し検出光としての０次回折光を出力する回折格子
とを備えたことを特徴とする。又、対象物に向けて光を
照射し、対象物にて反射された光にて対象物の画像を読
み取るようにした画像読取光学系において、前記光を照
射する光源と、前記光源からの光の波面を適切化した回
折光を対象物に照射するとともに対象物にて反射された
前記回折光とは異なる次数の前記回折光に係る画像読み
出し検出光として回折光を出力する回折格子とを備えた
ことを特徴とする。また、前記の光源からの光の波面を
適切化した高次回折光又は回折光が略平行光であり、前
記の画像読み出し検出光としての０次回折光又は回折光
が略平行光であってもよい。
【０００６】上記の構成であれば、例えば、適切な波面
の光としての平行光を回折格子の１次回折光において生
成することができ、そして、この回折格子は対象物にて
反射された前記平行光の照射光とは異なる次数の回折光
（例えば０次回折光）を出力するものであるから、従来
のごとく平行光をレンズで得る場合の問題は生じず、前
記回折格子を前記対象物にて反射された光が通る光軸上
に配置でき、前記光源を前記対象物にて反射された光が
通る光軸上或いは光軸の近傍に配置できるので小型化が
可能である。
の光としての平行光を回折格子の１次回折光において生
成することができ、そして、この回折格子は対象物にて
反射された前記平行光の照射光とは異なる次数の回折光
（例えば０次回折光）を出力するものであるから、従来
のごとく平行光をレンズで得る場合の問題は生じず、前
記回折格子を前記対象物にて反射された光が通る光軸上
に配置でき、前記光源を前記対象物にて反射された光が
通る光軸上或いは光軸の近傍に配置できるので小型化が
可能である。
【０００７】また、本発明の画像読取光学装置は、上記
構成の画像読取光学系の周囲に光吸収壁を設けたことを
特徴とする。
構成の画像読取光学系の周囲に光吸収壁を設けたことを
特徴とする。
【０００８】前述した回折格子を具備する画像読取光学
系においては、前記光源からの光のうち略平行光化され
なかった光は拡散光となって目的とする対象物表面から
外れる方向へと進んでしまう。また、対象物表面にて反
射された略平行光で回折格子を経た例えば０次回折光以
外の光も拡散光となり、これが迷光となって読み取り精
度に悪影響を与えるおそれがある。上記構成の画像読取
光学装置であれば、画像読取光学系の周囲に光吸収壁を
設けたので、前記拡散光は上記光吸収壁により吸収され
る。
系においては、前記光源からの光のうち略平行光化され
なかった光は拡散光となって目的とする対象物表面から
外れる方向へと進んでしまう。また、対象物表面にて反
射された略平行光で回折格子を経た例えば０次回折光以
外の光も拡散光となり、これが迷光となって読み取り精
度に悪影響を与えるおそれがある。上記構成の画像読取
光学装置であれば、画像読取光学系の周囲に光吸収壁を
設けたので、前記拡散光は上記光吸収壁により吸収され
る。
【０００９】前記光源は前記光吸収壁上に配置されてい
てもよい。かかる構成であれば、光吸収壁が光源の配置
座となるので、別に配置座を形成する必要がなくなり、
画像読取光学装置の製造を簡略化できる。
てもよい。かかる構成であれば、光吸収壁が光源の配置
座となるので、別に配置座を形成する必要がなくなり、
画像読取光学装置の製造を簡略化できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
基づいて説明する。
基づいて説明する。
【００１１】図１は、画像１０に向けて平行光を照射
し、反射された平行光にて画像を読み取るようにしたこ
の発明の画像読取光学系１を示した模式図である。この
画像読取光学系１は、前記画像１０にて反射された光が
通る光路上に光源２を配置している。光源２としては、
波長７８０ｎｍの赤外半導体レーザーを用いた。また、
光源２は前記反射された平行光の光軸中央に配置してい
るが、反射光に生じる光源２による影は比較的小さいも
のとなっている。
し、反射された平行光にて画像を読み取るようにしたこ
の発明の画像読取光学系１を示した模式図である。この
画像読取光学系１は、前記画像１０にて反射された光が
通る光路上に光源２を配置している。光源２としては、
波長７８０ｎｍの赤外半導体レーザーを用いた。また、
光源２は前記反射された平行光の光軸中央に配置してい
るが、反射光に生じる光源２による影は比較的小さいも
のとなっている。
【００１２】光源２と画像１０との間には、透過型の回
折格子３が配置されている。この回折格子３によって前
記光源２からの光が回折されることになるが、回折格子
３は高次回折光（この実施の形態では１次回折光）が平
行光となるように回折パターンが形成されて成るもので
あり、この平行光が画像１０に対して垂直に入射され
る。画像１０にて反射された平行光（以下、反射平行光
と略記する）が回折格子３を経るときにも回折され、上
記回折パターンにより、反射平行光の高次回折光は拡散
光となるが、反射平行光の０次回折光は平行光のままで
あり、この平行光が図示しない受光部に向けて出力され
ることになる。即ち往路は１次回折光を使い、復路は０
次回折光を使うようにした光学系となっている。
折格子３が配置されている。この回折格子３によって前
記光源２からの光が回折されることになるが、回折格子
３は高次回折光（この実施の形態では１次回折光）が平
行光となるように回折パターンが形成されて成るもので
あり、この平行光が画像１０に対して垂直に入射され
る。画像１０にて反射された平行光（以下、反射平行光
と略記する）が回折格子３を経るときにも回折され、上
記回折パターンにより、反射平行光の高次回折光は拡散
光となるが、反射平行光の０次回折光は平行光のままで
あり、この平行光が図示しない受光部に向けて出力され
ることになる。即ち往路は１次回折光を使い、復路は０
次回折光を使うようにした光学系となっている。
【００１３】図２は、回折格子３の拡大断面図である。
回折格子３は例えば厚さ１ｍｍの石英板から成る。ま
た、１次回折光と０次回折光の比率が略１対１となるよ
うに回折格子３の格子パターンを設定してある。この場
合の格子パターンは、矩形溝とし、溝深さを０．５μｍ
としている。格子パターンが矩形溝に限られるものでな
いことは勿論である。
回折格子３は例えば厚さ１ｍｍの石英板から成る。ま
た、１次回折光と０次回折光の比率が略１対１となるよ
うに回折格子３の格子パターンを設定してある。この場
合の格子パターンは、矩形溝とし、溝深さを０．５μｍ
としている。格子パターンが矩形溝に限られるものでな
いことは勿論である。
【００１４】以上のように、画像読取光学系１は回折格
子３の１次回折光において平行光を生成し、また、この
回折格子３は画像１０にて反射された平行光の０次回折
光を出力するものであるから、平行光をレンズで得る場
合の問題は生じない。そして、光源２および回折格子３
を反射光路上に配置できたことによって、張り出し部分
を生じることがない。
子３の１次回折光において平行光を生成し、また、この
回折格子３は画像１０にて反射された平行光の０次回折
光を出力するものであるから、平行光をレンズで得る場
合の問題は生じない。そして、光源２および回折格子３
を反射光路上に配置できたことによって、張り出し部分
を生じることがない。
【００１５】図３は、画像読取光学装置１１の他の構成
例を示した模式図である。この画像読取光学装置１１
は、画像読取光学系１において光軸の中央にあった半導
体レーザの位置をずらして光軸の近傍に配置するととも
に、光吸収壁１５を設けて成るものである。光吸収壁１
５は、例えば、光を吸収する塗料が塗布されて成る。
例を示した模式図である。この画像読取光学装置１１
は、画像読取光学系１において光軸の中央にあった半導
体レーザの位置をずらして光軸の近傍に配置するととも
に、光吸収壁１５を設けて成るものである。光吸収壁１
５は、例えば、光を吸収する塗料が塗布されて成る。
【００１６】前記図１に示した構造では、半導体レーザ
の影を生ずる。また、前記光源２からの光のうち平行光
化されなかった光は拡散光となって目的とする画像１０
から外れる方向へと進んでしまう。同様に、画像１０に
て反射された平行光で回折格子３を経た０次回折光以外
の光も拡散光となり、迷光となって読み取り精度に悪影
響を与えるおそれがある。
の影を生ずる。また、前記光源２からの光のうち平行光
化されなかった光は拡散光となって目的とする画像１０
から外れる方向へと進んでしまう。同様に、画像１０に
て反射された平行光で回折格子３を経た０次回折光以外
の光も拡散光となり、迷光となって読み取り精度に悪影
響を与えるおそれがある。
【００１７】これに対し、図３に示した構成であれば、
画像読取光学系１の周囲には光吸収壁１５が設けられて
いるので、前記拡散光は上記光吸収壁１５により吸収さ
れることになる。また、画像読取光学系１に設けてある
光源２は、反射平行光の光軸中央から外れるように配置
されているので、反射平行光に生じる光源２による影の
影響が生じない。更に、光源２を前記光吸収壁１５上に
形成しており、光吸収壁１５が光源２の配置座となって
いるので、別に配置座を形成する必要がなくなり、画像
読取光学装置１１の製造を簡略化することができる。
画像読取光学系１の周囲には光吸収壁１５が設けられて
いるので、前記拡散光は上記光吸収壁１５により吸収さ
れることになる。また、画像読取光学系１に設けてある
光源２は、反射平行光の光軸中央から外れるように配置
されているので、反射平行光に生じる光源２による影の
影響が生じない。更に、光源２を前記光吸収壁１５上に
形成しており、光吸収壁１５が光源２の配置座となって
いるので、別に配置座を形成する必要がなくなり、画像
読取光学装置１１の製造を簡略化することができる。
【００１８】なお、この実施の形態では、回折格子３と
して透過型のものを用いたが、反射型の回折格子を用い
て画像読取光学系を構成することもできる。この場合に
は、例えば図４に示すように、回折格子３１は入射光の
略半分を透過し半分を反射するように構成され、光軸に
対し略４５°傾けて配置される。この角度は略４５°に
限らず、回折格子の設計により自由に定めることができ
る。そして、光源２は画像１０と回折格子３１との間に
配置され、回折格子３１側に向けて光を照射する。回折
格子３１は、高次回折光（例えば、１次回折光）が平行
光となるように回折パターンが形成されて成るものであ
り、この平行光が画像１０に対して垂直に入射される。
画像１０にて反射された平行光は回折格子３１を透過
し、その０次回折光（平行光）が画像１０に対して対面
する位置に設けられた図示しない受光部に向けて出力さ
れることになる。又は、図５に示すように、回折格子３
２は入射光の全てを反射するように構成され、光軸に対
し略４５°傾けて配置される。そして、光源２は画像１
０と回折格子３２との間に配置され、回折格子３２側に
向けて光を照射する。回折格子３２は、高次回折光（例
えば、１次回折光）が平行光となるように回折パターン
が形成されて成るものであり、この平行光が画像１０に
対して垂直に入射される。画像１０にて反射された平行
光は回折格子３２にて反射され、その０次回折光（平行
光）が画像１０の側方に設けられた図示しない受光部に
向けて出力されることになる。
して透過型のものを用いたが、反射型の回折格子を用い
て画像読取光学系を構成することもできる。この場合に
は、例えば図４に示すように、回折格子３１は入射光の
略半分を透過し半分を反射するように構成され、光軸に
対し略４５°傾けて配置される。この角度は略４５°に
限らず、回折格子の設計により自由に定めることができ
る。そして、光源２は画像１０と回折格子３１との間に
配置され、回折格子３１側に向けて光を照射する。回折
格子３１は、高次回折光（例えば、１次回折光）が平行
光となるように回折パターンが形成されて成るものであ
り、この平行光が画像１０に対して垂直に入射される。
画像１０にて反射された平行光は回折格子３１を透過
し、その０次回折光（平行光）が画像１０に対して対面
する位置に設けられた図示しない受光部に向けて出力さ
れることになる。又は、図５に示すように、回折格子３
２は入射光の全てを反射するように構成され、光軸に対
し略４５°傾けて配置される。そして、光源２は画像１
０と回折格子３２との間に配置され、回折格子３２側に
向けて光を照射する。回折格子３２は、高次回折光（例
えば、１次回折光）が平行光となるように回折パターン
が形成されて成るものであり、この平行光が画像１０に
対して垂直に入射される。画像１０にて反射された平行
光は回折格子３２にて反射され、その０次回折光（平行
光）が画像１０の側方に設けられた図示しない受光部に
向けて出力されることになる。
【００１９】また、光源２としては半導体レーザーに限
らず、小型の固体レーザー等でもよく、また、コヒーレ
ントである必要がない場合であればナトリウムランプや
発光ダイオードなどの単色光源を用いることができる。
らず、小型の固体レーザー等でもよく、また、コヒーレ
ントである必要がない場合であればナトリウムランプや
発光ダイオードなどの単色光源を用いることができる。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
画像読取光学系を小型に構成することができ、また張り
出し部分を生じないため、取り回しも容易である。ま
た、画像読取光学系の間に光吸収壁を設けた場合には、
不要な拡散光を上記光吸収壁により吸収させることがで
きる。また、前記光源を前記光吸収壁上に配置した場合
には、光吸収壁が光源の配置座となるので、別に配置座
を形成する必要がなくなり、画像読取光学装置の製造を
簡略化できるという効果を奏する。
画像読取光学系を小型に構成することができ、また張り
出し部分を生じないため、取り回しも容易である。ま
た、画像読取光学系の間に光吸収壁を設けた場合には、
不要な拡散光を上記光吸収壁により吸収させることがで
きる。また、前記光源を前記光吸収壁上に配置した場合
には、光吸収壁が光源の配置座となるので、別に配置座
を形成する必要がなくなり、画像読取光学装置の製造を
簡略化できるという効果を奏する。
【図１】本発明の画像読取光学系を示す模式図である。
【図２】本発明の画像読取光学系に用いられる回折格子
の断面図である。
の断面図である。
【図３】本発明の画像読取光学系の他の例を示す模式図
である。
である。
【図４】本発明の画像読取光学系の他の例を示す模式図
である。
である。
【図５】本発明の画像読取光学系の他の例を示す模式図
である。
である。
【図６】従来の画像読取光学系を示す模式図である。
１ 画像読取光学系 ２ 光源 ３ 回折格子 １０ 画像 １５ 光吸収壁
フロントページの続き (72)発明者 土屋 博 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 石川 徹 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 茨木 晃 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内
Claims (5)
- 【請求項１】 対象物に向けて光を照射し、対象物にて
反射された光にて対象物の画像を読み取るようにした画
像読取光学系において、前記光を照射する光源と、前記
光源からの光の波面を適切化した高次回折光を対象物に
照射するとともに対象物にて反射された前記高次回折光
に係る画像読み出し検出光としての０次回折光を出力す
る回折格子とを備えたことを特徴とする画像読取光学
系。 - 【請求項２】 対象物に向けて光を照射し、対象物にて
反射された光にて対象物の画像を読み取るようにした画
像読取光学系において、前記光を照射する光源と、前記
光源からの光の波面を適切化した回折光を対象物に照射
するとともに対象物にて反射された前記回折光とは異な
る次数の前記回折光に係る画像読み出し検出光としての
回折光を出力する回折格子とを備えたことを特徴とする
画像読取光学系。 - 【請求項３】 前記の光源からの光の波面を適切化した
高次回折光又は回折光が略平行光であり、前記の画像読
み出し検出光としての０次回折光又は回折光が略平行光
であることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像読
取光学装置。 - 【請求項４】 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載
の画像読取光学系の周囲に光吸収壁を設けたことを特徴
とする画像読取光学装置。 - 【請求項５】 光源を前記光吸収壁上に配置したことを
特徴とする請求項４に記載の画像読取光学装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04984096A JP3622777B2 (ja) | 1996-03-07 | 1996-03-07 | 画像読取光学系および画像読取光学装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04984096A JP3622777B2 (ja) | 1996-03-07 | 1996-03-07 | 画像読取光学系および画像読取光学装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09247367A true JPH09247367A (ja) | 1997-09-19 |
| JP3622777B2 JP3622777B2 (ja) | 2005-02-23 |
Family
ID=12842285
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04984096A Expired - Lifetime JP3622777B2 (ja) | 1996-03-07 | 1996-03-07 | 画像読取光学系および画像読取光学装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3622777B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112073591A (zh) * | 2019-06-10 | 2020-12-11 | 柯尼卡美能达株式会社 | 图像检查装置以及图像形成装置 |
-
1996
- 1996-03-07 JP JP04984096A patent/JP3622777B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112073591A (zh) * | 2019-06-10 | 2020-12-11 | 柯尼卡美能达株式会社 | 图像检查装置以及图像形成装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3622777B2 (ja) | 2005-02-23 |
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