JPH04207258A - Reader for scanner - Google Patents
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Landscapes
- Facsimile Scanning Arrangements (AREA)
- Exposure Or Original Feeding In Electrophotography (AREA)
- Optical Systems Of Projection Type Copiers (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
「産業上の利用分野」
この発明は、複写機、印刷機、ファクシミリなどに利用
するところのスキャナー用読取装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION "Field of Industrial Application" The present invention relates to a reading device for a scanner used in a copying machine, a printing machine, a facsimile machine, and the like.
「従来の技術」
第６図は従来のスキャナー用読取装置を示す簡略的な光
学系図である。"Prior Art" FIG. 6 is a simplified optical system diagram showing a conventional scanner reading device.
この図において、１１はレンズアレイで、これは実像系
のドツトレンズｌｌａが図面の直交方向に多数個配置さ
れたライン構成となっている。In this figure, reference numeral 11 denotes a lens array, which has a line configuration in which a large number of real-image dot lenses lla are arranged in a direction perpendicular to the drawing.
このレンズアレイ１１の焦点面には読取りを行なう原稿
１２が図示矢印方向に移動するようにセットされる。A document 12 to be read is set on the focal plane of the lens array 11 so as to move in the direction of the arrow in the figure.
１３はガラス板の板面にアルミ等が蒸着された構成のハ
ーフミラ−で、これはレンズアレイ１１の像点側に４５
度の角度で配置されている。Reference numeral 13 denotes a half mirror constructed by vapor-depositing aluminum or the like on the surface of a glass plate.
They are arranged at an angle of degrees.
また、このハーフミラ−１３はレンズアレイ］１のレン
ズ列に沿って細長く延びている。Further, this half mirror 13 extends in a long and narrow manner along the lens rows of the lens array]1.
１４．１５はＣＣＤからなるラインセンサで、ラインセ
ンサ１４はハーフミラ−１３の反射光を、ラインセンサ
１５はハーフミラ−１３の透過光を受光するように配置
されている。Reference numerals 14 and 15 denote line sensors composed of CCDs, and the line sensor 14 is arranged to receive the reflected light from the half mirror 13, and the line sensor 15 is arranged to receive the transmitted light from the half mirror 13.
なお、ラインセンサ１４．１５はレンズアレイ１１のレ
ンズ列方向に位置をずらせて配置され、これらレンズア
レイ１１の射出光を一連に受光する。Note that the line sensors 14 and 15 are arranged with their positions shifted in the direction of the lens rows of the lens array 11, and receive the emitted light from these lens arrays 11 in series.
上記のスキャナー用読取装置は、原稿１２に投射された
光源（図示省略）の光による反射光をレンズアレイ１１
によってラインセンサ１４．１５の受光素子部分１４ａ
、１５ａに像点として結像させ、これらラインセンサ■
４．１５の電気出力信号をプロッタに入力することによ
って原稿１２の情報を再現するようになっている。The scanner reading device described above uses a lens array 11 to transmit reflected light from a light source (not shown) projected onto a document 12.
The light receiving element portion 14a of the line sensor 14.15 is
, 15a as an image point, and these line sensors ■
The information on the original document 12 is reproduced by inputting the electrical output signals of 4.15 to the plotter.
「発明が解決しようとする課題」
従来例として示した上記のスキャナー用読取装置は、ハ
ーフミラ−１３の透過光と反射光とを位置をずらせた２
つのラインセンサ１４、〕５によって受光する構成であ
り、この点ではラインセンサの短尺化ができて有利であ
る。``Problems to be Solved by the Invention'' The above-mentioned scanner reading device shown as a conventional example has a structure in which the transmitted light and the reflected light of the half mirror 13 are shifted in position.
The configuration is such that the light is received by two line sensors 14, ] 5, which is advantageous in that it allows the line sensors to be shortened.
すなわち、幅広の原稿を読取るスキャナー用のラインセ
ンサはセンサ部分が長くなるほどコスト高となる。また
、複数のラインセンサを長手方向に一連に配置しただけ
では、受光素子部分が基板上に設けられている関係で、
読取りに不連続部分が生ずる。That is, the longer the sensor portion of a line sensor for a scanner that reads wide originals, the higher the cost becomes. In addition, simply arranging multiple line sensors in a series in the longitudinal direction will not work because the light receiving element is provided on the board.
Discontinuities occur in reading.
一方、位置をずらせた２つのラインセンサ１４．１５を
設ける構成では、レンズアレイ１１に沿った細長いハー
フミラ−１３が必要となる。On the other hand, in a configuration in which two line sensors 14 and 15 are provided at shifted positions, an elongated half mirror 13 along the lens array 11 is required.
このハーフミラ−１３は幅広の原稿を読取るスキャナー
用読取装置はど長いものが必要となるが、このような長
尺のハーフミラ−１３は全体的に同一の反射率及び透過
率で製造することが困離であり、量産に当っては反射率
及び透過率が個々にバラツクという問題がある。This half mirror 13 requires a long scanner reading device to read wide documents, but it is difficult to manufacture such a long half mirror 13 with the same overall reflectance and transmittance. Therefore, there is a problem in that the reflectance and transmittance vary individually in mass production.
また、ハーフミラ−】３は透過光と反射光との光量の総
和が７０％〜８０％であって効率が良くなく、この種の
読取装置に備えるには改善する二とが好ましく、その上
、ハーフミラ−１３は高価なものとなるため、このよう
なミラーの使用を避けることが望ましい。In addition, half mirror 3 has a total amount of transmitted light and reflected light of 70% to 80%, which is not very efficient, so it is preferable to improve it in order to prepare for this type of reading device. Since the half mirror 13 is expensive, it is desirable to avoid using such a mirror.
本発明は上記した実情にがんがみ、ラインセンサを長尺
とせずに、がっ、ハーフミラ−を備えずに読取りのでき
るスキャナー用読取装置を開発することを目的とする。The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and an object of the present invention is to develop a reading device for a scanner that can read data without making the line sensor long or having a half mirror.
［課題を解決するための手段Ｊ
上記目的を達成するため、本発明では、実像系の多数の
ドツトレンズをライン状に配置構成し、光源によって照
射された原稿の反射光路に設けたレンズアレイと、この
レンズアレイの像点側光路に配置し、光を２つの振動方
向に分離する光学素子とを備え、さらに、上記光学素子
で分離された一方向成分の光を受光する一方のラインセ
ンサと、その他方向成分の光を受光する他方のラインセ
ンサとを上記レンズ列方向に位置をずらせて配置すると
共に、これらセンサが上記したレンズアレイの射出光を
一連に受光する構成としたことを特徴とするスキャナー
用読取装置を提案する。[Means for Solving the Problems J] In order to achieve the above object, the present invention includes a lens array in which a large number of dot lenses of a real image system are arranged in a line, and is provided in a reflected optical path of an original irradiated by a light source; an optical element disposed in the optical path on the image point side of the lens array to separate light into two vibration directions; further, one line sensor that receives a unidirectional component of light separated by the optical element; The other line sensor that receives light of other direction components is arranged with a position shifted in the direction of the lens array, and these sensors sequentially receive the light emitted from the lens array. We propose a reading device for scanners.
「作 用」
光源によって原稿を照射すると、原稿の物点て反射した
光がレンズアレイを通って打出される。``Operation'' When a document is illuminated by a light source, the light reflected from the object point of the document is emitted through a lens array.
レンズアレイより射出された光は光学素子によって振動
方向の異なる２つの光成分に分離される。The light emitted from the lens array is separated into two light components with different vibration directions by an optical element.
光学素子で分離された一方向成分の光は一方のラインセ
ンサによって、その他方向成分の光は他方のラインセン
サによって各々受光される。The light component in one direction separated by the optical element is received by one line sensor, and the light component in the other direction is received by the other line sensor.
これらラインセンサはレンズアレイのレンズ列方向に位
置をずらせであるため、レンズアレイがら射出する光が
一方のラインセンサと他方のラインセンサとによって一
連に受光される。Since these line sensors are shifted in position in the direction of the lens rows of the lens array, light emitted from the lens array is received in succession by one line sensor and the other line sensor.
ラインセンサが出力する電気信号はプロッタに送られ、
このプロッタによって原稿の読取信号が再現される。The electrical signal output by the line sensor is sent to the plotter,
This plotter reproduces the original reading signal.
「実施例」 次に、本発明の実施例について図面に沿って説明する。"Example" Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
第１図は本発明に係るスキャナー用読取装置を示す構成
図であり、第２図は当該読取装置の横方向から見たとき
の光学系図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing a reading device for a scanner according to the present invention, and FIG. 2 is a diagram of an optical system when the reading device is viewed from the lateral direction.
これらの図において、２１はレンズアレイ、２２は偏光
ビームスプリッタ、２３．２４はＣＣＤからなるライン
センサを示し、また、２５は原稿のセット位置とその移
動方向を示す。In these figures, 21 is a lens array, 22 is a polarizing beam splitter, 23, 24 is a line sensor consisting of a CCD, and 25 is a document set position and its moving direction.
レンズアレイ２１は従来例同様のもので、実像系の多数
のドツトレンズ２１ａがライン状に配置構成されている
。The lens array 21 is similar to the conventional example, and includes a large number of dot lenses 21a of a real image system arranged in a line.
このレンズアレイ２１は多数のドツトレンズ２１ａが一
列に配置されたもの、また、２列、３列にドツトレンズ
２１ａを配置したものなどがあり、いわゆるセルフォッ
クレンズ（商品名）と呼ばれている。This lens array 21 includes one in which a large number of dot lenses 21a are arranged in one row, and one in which dot lenses 21a are arranged in two or three rows, and is called a selfoc lens (product name).
上記偏光ビームスプリッタ２２は表面２２ａが多層膜で
構成した分離面となっている。The polarizing beam splitter 22 has a surface 22a that is a separation surface made of a multilayer film.
この偏光ビームスプリッタ２２は、第２図から分かる通
り、レンズアレイ２１の像点側光路に４５度の角度で配
置してあり、光の振動の一方向成分の光Ｐを透過し、そ
の他方向成分の光Ｓを反射するようにしである。As can be seen from FIG. 2, this polarizing beam splitter 22 is arranged at an angle of 45 degrees in the optical path on the image point side of the lens array 21, and transmits light P, which is a component of light vibration in one direction, and transmits light components in other directions. It is designed to reflect the light S.
なお、上記偏光ビームスプリッタ２２の配置角度は必ず
しも４５度でなくともよい。Note that the arrangement angle of the polarizing beam splitter 22 does not necessarily have to be 45 degrees.
ラインセンサ２３は上記偏光ビームスプリッタ２２で反
射された他方向成分の光Ｓをその受光素子部分２３ａで
受光する位置に、また、ラインセンサ２４は上記偏光ビ
ームスプリッタ２２を透過した一方向成分の光Ｐを受光
素子部分２４ａで受光する位置に各々設け、さらに、こ
れらラインセンサ２３．２４は長手方向に位置をずらせ
て配置すると共に、受光素子部分２３ａの左端２３８１
と受光素子部分２４ａの右端２４ａ、とを長手方向で一
致させた配置としである。The line sensor 23 is located at a position where its light receiving element portion 23a receives the light S of the other direction component reflected by the polarizing beam splitter 22, and the line sensor 24 is located at a position where the light S of the other direction component reflected by the polarizing beam splitter 22 is received. P are provided at the positions where light is received by the light-receiving element portion 24a, and furthermore, these line sensors 23 and 24 are arranged with their positions shifted in the longitudinal direction, and the left end 2381 of the light-receiving element portion 23a
and the right end 24a of the light receiving element portion 24a are aligned in the longitudinal direction.
ラインセンサ２３．２４をこのように配置することによ
って、幅広原稿の読取りができ、また、読取りに不連続
部分が発生しない。By arranging the line sensors 23 and 24 in this manner, it is possible to read a wide original, and no discontinuous portion occurs in the reading.
一方、上記したスキャナー用読取装置を白黒複写機に備
えた場合を仮定すると、光源と偏光ビームスプリッタ２
２が第３図に示すような分光特性となる。On the other hand, assuming that a black-and-white copying machine is equipped with the above-mentioned scanner reading device, a light source and a polarizing beam splitter 2
2 has the spectral characteristics as shown in FIG.
すなわち、白黒複写機では緑色光が利用され、光源とし
て緑色ＬＥＤなどを備えている。この光源を緑色ＬＥＤ
とするとその分光特性が第３図に示す３０Ｌのようにな
る。That is, a black and white copying machine uses green light and is equipped with a green LED or the like as a light source. This light source is a green LED
Then, its spectral characteristics become as shown in 30L shown in FIG.
また、偏光ビームスプリッタ２２の分光特性は第３図に
示す２２Ｐ、２２Ｓのようになる。つまり、光の振動の
一方向成分の光Ｐは約４６０ｎｍより低い波長では反射
特性、約５００ｎｍより高い波長では透過特性となる。Further, the spectral characteristics of the polarizing beam splitter 22 are as shown in 22P and 22S shown in FIG. That is, the light P, which is a unidirectional component of light vibration, has a reflection characteristic at a wavelength lower than about 460 nm, and a transmission characteristic at a wavelength higher than about 500 nm.
また、光の振動の他方向成分の光Ｓは約５８０ｎｍより
低い波長では反射特性、約６２０ｎｍより高い波長では
透過特性となる。Further, the light S, which is a component of the light vibration in the other direction, has a reflection characteristic at a wavelength lower than about 580 nm, and a transmission characteristic at a wavelength higher than about 620 nm.
この結果、緑色ＬＥＤを光源とした場合、偏光ビームス
プリッタ２２が一方向成分の光Ｐを透過し、他方向成分
の光Ｓを反射することになり、ラインセンサ２３には他
方成分の光Ｓのみを、ラインセンサ２４には一方向成分
の光Ｐのみを各々結像させることができる。As a result, when a green LED is used as a light source, the polarizing beam splitter 22 transmits the light P of one direction component and reflects the light S of the other direction component, and the line sensor 23 only transmits the light S of the other direction component. It is possible to form an image of only the unidirectional component of light P on the line sensor 24.
また、このような偏光ビームスプリッタ２２は薄膜作成
工程において多少のバラツキが生ずるが、主として反射
から透過に変化する波長において生ずるので、第３図の
分光特性３０Ｌの領域を犯すほどのバラツキは発生しな
い。In addition, although some variation occurs in the thin film forming process of such a polarizing beam splitter 22, since the variation mainly occurs in the wavelength that changes from reflection to transmission, the variation does not occur to the extent that it violates the region of spectral characteristics 30L in FIG. 3. .
上記したスキ、ヤナー用読取装置は、光源より原稿に投
光することにより、その物点の反射光がレンズアレイ２
１に入射し、このレンズアレイ２１から正像光が射出さ
れる。In the above-mentioned scanning/yanner reading device, by projecting light from a light source onto the document, the reflected light from the object point is reflected onto the lens array 2.
1, and normal image light is emitted from this lens array 21.
なお、原稿の反射光は通常乱偏光の光であり、各方向に
等価な振動をもっている。この私傷光がレンズアレイ２
１を通って偏光ビームスプリッタ２２に入射する。Note that the light reflected from the original is usually diffusely polarized light, and has equivalent vibrations in each direction. This light that hurts me is lens array 2
1 and enters the polarizing beam splitter 22.
レンズアレイ２１から射出された光は、偏光ビームスプ
リッタ２２によって反射された他方向成分の光Ｓがライ
ンセンサ２３に入射され、偏光ビームスプリッタ２２を
透過した一方向成分の光Ｐがラインセンサ２４に入射さ
れる。The light emitted from the lens array 21 is reflected by the polarizing beam splitter 22 , and the light S having a component in the other direction is incident on the line sensor 23 , and the light P having a unidirectional component transmitted through the polarizing beam splitter 22 is transmitted to the line sensor 24 . It is incident.
この結果、レンズアレイ２１を通った光がラインセンサ
２３．２４によって一連に受光され、これらラインセン
サ２３．２４の電気出力信号がプロッタに入力されるこ
とによって原稿の情報が原稿の読取信号として再現され
る。As a result, the light that has passed through the lens array 21 is received in series by the line sensors 23, 24, and the electrical output signals of these line sensors 23, 24 are input to the plotter, thereby reproducing the document information as a document reading signal. be done.
上記したように、偏光ビームスプリッタ２２を使用すれ
ば、一方向成分の光Ｐと他方向成分の光Ｓに分離する波
長領域の透過率と反射率とが１００％に近いものとなり
、入射光に対する透過と反射の比が０．８５以上となる
。As described above, if the polarizing beam splitter 22 is used, the transmittance and reflectance in the wavelength region that separates the light P as a component in one direction and the light S as a component in the other direction will be close to 100%. The ratio of transmission to reflection is 0.85 or more.
この結果、損失が少なく効率のよい光分離が可能になる
。また、分離された一方向成分の光Ｐと他方向成分の光
Ｓとの比がｌ：Ｉとなるので、ラインセンサ２３．２４
の出力信号処理に有利となる。As a result, efficient optical separation with less loss becomes possible. Also, since the ratio of the separated light P of one direction component and light S of the other direction component is l:I, the line sensor 23.24
This is advantageous for output signal processing.
上記した実施例では平板状の偏光ビームスプリッタ２２
について示したが、この偏光ビームスプリッタ２２に換
えて第４図に示したところのプリズム２８を用いてもよ
い。In the embodiment described above, the flat polarizing beam splitter 22
However, in place of this polarizing beam splitter 22, a prism 28 shown in FIG. 4 may be used.
このプリズム２８は２つの直角プリズム２８ａ、２８ｂ
を貼り合わせたもので、貼り合わせ面に多層ｇ２９から
なる分離面が形成しである。This prism 28 consists of two right angle prisms 28a and 28b.
A separation surface made of multilayer G29 is formed on the bonded surface.
また、振動方向の光Ｐ、Ｓに分離する手段としては、他
の光学素子を使用してもよく、例えば、第５図に示す如
く、ウォラストンプリズム３１を用いることができる。Further, as a means for separating the light beams P and S in the vibration direction, other optical elements may be used. For example, as shown in FIG. 5, a Wollaston prism 31 may be used.
このプリズム３１は入射面と対面する面より分離した光
Ｐ、Ｓを角度をもって射出し、この光Ｐ、Ｓをラインセ
ンサ２３．２４に受光させることができる。This prism 31 can emit separated lights P and S at an angle from a surface facing the entrance surface, and allow the line sensors 23 and 24 to receive the lights P and S.
なお、本発明を実施するに際しては、原稿の移動は図示
する方向とは反対方向としてもよく、また、原稿を固定
し、レンズアレイ２１を含む光学系機構を移動させるか
、さらには、原稿と光学系機構とを相対的に移動させる
構成とすることができる。Note that when carrying out the present invention, the document may be moved in the opposite direction to the direction shown in the drawings, or the document may be fixed and the optical system mechanism including the lens array 21 may be moved, or the document may be moved in the opposite direction from the direction shown in the drawings. It can be configured to move the optical system mechanism relatively.
「発明の効果」
上記した通り、本発明に係るスキャナー用読取装置は、
レンズアレイの射出光を振動方向にしたがって一方向成
分と他方向成分の光に２分する光学素子を備えたことか
ら、従来装置のように、コスト高で効率の低いハーフミ
ラ−を使用する必要がない。"Effects of the Invention" As mentioned above, the scanner reading device according to the present invention has the following features:
Since it is equipped with an optical element that divides the light emitted from the lens array into two components, one in one direction and the other in accordance with the vibration direction, it is no longer necessary to use a half mirror, which is expensive and low in efficiency, as in conventional devices. do not have.
また、従来装置ではハーフミラ−の透過、反射の光量比
を所定値に定めることは極めて困難であるが、光の振動
方向にしたがって光を２分する光学素子を備えた本発明
の装置では均等の光量比で光分離が可能になる。In addition, with conventional devices, it is extremely difficult to set the ratio of the amount of light transmitted and reflected by a half mirror to a predetermined value, but with the device of the present invention, which is equipped with an optical element that splits light into two according to the direction of vibration of the light, it is possible to achieve equal Light separation becomes possible based on the light intensity ratio.
この結果、本発明によれば、レンズアレイの射出光の減
少を可能なるかぎり少なくし、その射出光を適当な光量
比によって２分することができるため、読取精度の高い
スキャナー用読取装置となる。As a result, according to the present invention, the decrease in the emitted light from the lens array can be minimized and the emitted light can be divided into two parts by an appropriate light amount ratio, resulting in a scanner reading device with high reading accuracy. .
第１図は本発明の一実施例を示すスキャナー用読取装置
の構成図、第２図は当該読取装置を横方向からみたとき
の簡略的な光学系図、第３図は光源と偏光ビームスプリ
ッタとの分光特性を示す図、第４図は偏光ビームスプリ
ッタに換えて使用するプリズムの簡略図、第５図は偏光
ビームスプリッタに換えてウォラストンプリズムを使用
した他の実施例を示す簡略図、第６図は従来のスキャナ
ー用読取装置を示す簡略的な光学系図である。
２１・・・レンズアレイ
２２・・・偏光ビームスプリッタ
２３．２４・・・ラインセンサ
２５・・・原稿のセット位置
２８・・・プリズム
３１・・・ウォラストンプリズム
特許遊出願人 スタンレー電気株式会社第３ＷＡ
第４図
８ｂ
第５！Ｉ！１
第６図Fig. 1 is a configuration diagram of a scanner reading device showing an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a simplified optical system diagram when the reading device is viewed from the side, and Fig. 3 shows a light source and a polarizing beam splitter. Figure 4 is a simplified diagram of a prism used in place of a polarizing beam splitter. Figure 5 is a simplified diagram showing another example in which a Wollaston prism is used in place of a polarizing beam splitter. FIG. 6 is a simplified optical system diagram showing a conventional scanner reading device. 21... Lens array 22... Polarizing beam splitter 23. 24... Line sensor 25... Document setting position 28... Prism 31... Wollaston prism patent applicant Stanley Electric Co., Ltd. 3WA Figure 4 8b 5th! I! 1 Figure 6
Claims (1)
光源によって照射された原稿の反射光路に設けたレンズ
アレイと、このレンズアレイの像点側光路に配置し、光
を２つの振動方向に分離する光学素子とを備え、さらに
、上記光学素子で分離された一方向成分の光を受光する
一方のラインセンサと、その他方向成分の光を受光する
他方のラインセンサとを上記レンズ列方向に位置をずら
せて配置すると共に、これらセンサが上記したレンズア
レイの射出光を一連に受光する構成としたことを特徴と
するスキャナー用読取装置。A large number of real image dot lenses are arranged in a line,
A lens array is provided in the reflected optical path of the document irradiated by the light source, and an optical element is arranged in the optical path on the image point side of this lens array and separates the light into two vibration directions, and the optical element separates the light into two vibration directions. One line sensor that receives light in one direction and the other line sensor that receives light in the other direction are shifted in position in the direction of the lens row, and these sensors connect to the lens array as described above. A reading device for a scanner, characterized in that it is configured to receive a series of emitted light.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2260631A JPH04207258A (en) | 1990-10-01 | 1990-10-01 | Reader for scanner |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP2260631A JPH04207258A (en) | 1990-10-01 | 1990-10-01 | Reader for scanner |
Publications (1)
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| JPH04207258A true JPH04207258A (en) | 1992-07-29 |
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|---|---|---|---|
| JP2260631A Pending JPH04207258A (en) | 1990-10-01 | 1990-10-01 | Reader for scanner |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04207258A (en) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6242664A (en) * | 1985-08-20 | 1987-02-24 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | Picture reading device |
-
1990
- 1990-10-01 JP JP2260631A patent/JPH04207258A/en active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6242664A (en) * | 1985-08-20 | 1987-02-24 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | Picture reading device |
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