JPH099002A - 画像読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 原稿面からの適当な位置で画像情報に基づく
光束を分離し、かつ結像レンズのＦナンバーを大幅に大
きくすることなく、比較的明るい光学系で画像情報を高
精度に読み取ることができる画像読取装置を得ること。 【構成】 原稿１の同一部分の画像を複数の反射面を有
する走査手段３により結像手段４を介して複数のライン
センサー６，７，８を副走査方向に並置した読取手段５
に結像させ、該原稿の画像を読取る画像読取装置であっ
て、該複数のラインセンサーのうち少なくとも１つのラ
インセンサーに集光する光束の該副走査方向の光束幅を
波長選択手段１２により制限したこと。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は画像読取装置に関し、特
に原稿面を走査してその画像（光像）を複数の素子を主
走査方向に配列したラインセンサーを複数個副走査方向
に並置した複数のラインセンサーより成る読取手段上に
結像させることにより、該原稿の画像情報を高精度に読
み取るようにした画像読取装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より画像情報が記録されている原稿
面のカラー画像等を単一の画像情報に分解し、演算して
出力する為に、例えば原稿面上の画像情報を走査手段を
介して順次同期方向、即ち副走査方向に並置した複数の
ラインセンサー面上に導光して行なうようにした画像読
取装置が公知である。

【０００３】通常、この複数のラインセンサーを読取手
段として用いた画像読取装置では、各ラインセンサーが
原稿面上の異なる位置を読み取る為にメモリーを設け、
画像を遅延させ合成する手段が採られている。

【０００４】しかしながらこの読取手段では高価なメモ
リーを各ラインセンサーに対応して複数列具備しなけれ
ばならず、これはコスト的にみて極めて不利となり、又
装置全体が複雑化してくる等の問題点があった。

【０００５】そこで従来では原稿の同一ラインの画像情
報を複数の反射面により結像レンズを介して複数のライ
ンセンサー面上に結像させる画像読取装置が、例えば特
開昭６２−３０８３７１号公報で提案されている。

【０００６】図６は同公報で提案されている画像読取装
置の要部概略図である。同図においては原稿６２の同一
部分の画像（光像）Ｏを複数の直線状のラインセンサー
６６，６７，６８に各々導く為の複数の反射面６３ａ，
６３ｂ，６３ｃを有するミラーユニット６３で走査し、
該同一部分の画像Ｏを該複数の反射面６３ａ，６３ｂ，
６３ｃで反射させ、結像レンズ６４により複数のライン
センサー６６，６７，６８面上に各々同時に結像させて
いる。これにより読取手段６５においては同一の画像情
報について複数の情報を得ている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記図６に示した従来
の画像読取装置において実際の構成を考えてみると、読
取（記録）情報の高密度化及び３ラインセンサーの各ラ
イン間距離が年々狭くなっていることから、各光束が分
離された位置に前記複数の反射面を設ける為には、原稿
面から５〜６ｍｍの距離に設けるか、あるいは結像レン
ズのＦナンバーをラインセンサーの画素の配列方向（主
走査方向）と直交する方向（副走査方向）で大幅に大き
く（暗く）する必要がある。

【０００８】しかしながら一般に原稿台ガラスの厚みが
３〜４ｍｍであることを考慮すると、原稿面から５〜６
ｍｍの距離に前記複数の反射面を設けることは、非常に
難かしいという問題点がある。

【０００９】又、結像レンズのＦナンバーを副走査方向
で大幅に大きく（暗く）することは、照明系の光量（消
費電力）を上げることや、原稿読取速度を速くできない
こと等につながり望ましくない。

【００１０】本発明は上記の問題点を解決する為に複数
のラインセンサーのうち少なくとも１つのラインセンサ
ーに集光する光束の副走査方向の光束幅を波長選択手段
で制限することにより、原稿面からの適当な位置で読取
画像に基づく光束を分離させることができ、かつ結像レ
ンズのＦナンバーを副走査方向で大幅に大きく（暗く）
することなく、比較的明るい光学系で原稿の同一ライン
の画像情報を高精度に読み取ることができる画像読取装
置の提供を目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の画像読取装置
は、 （１）原稿の同一部分の画像を複数の反射面を有する走
査手段により結像手段を介して複数のラインセンサーを
副走査方向に並置した読取手段に結像させ、該原稿の画
像を読取る画像読取装置であって、該複数のラインセン
サーのうち少なくとも１つのラインセンサーに集光する
光束の該副走査方向の光束幅を波長選択手段により制限
したことを特徴としている。

【００１２】特に（１−１）前記複数のラインセンサー
のうちの１つは前記結像手段の光軸上に位置しており、
前記波長選択手段は光軸上に設けたラインセンサーと光
軸外に設けたラインセンサーとで集光する光束の光束幅
を異ならせたことや、（１−２）前記複数のラインセン
サーのうちの１つは前記結像手段の光軸上に位置してお
り、前記波長選択手段は該光軸外に設けたラインセンサ
ーへ集光する光束を該結像手段の前側光束相当でレンズ
光軸側の光束幅を制限したことや、（１−３）前記波長
選択手段は前記光軸上に設けたラインセンサーへ集光す
る光束の光束幅を制限したことや、（１−４）前記波長
選択手段は光路中に設けられた波長選択フィルターであ
ることや、（１−５）前記波長選択フィルターは絞り上
に設けられていることや、（１−６）前記波長選択フィ
ルターは副走査方向において部分的に異なる分光特性を
有していることや、（１−７）前記読取手段は３ライン
センサーより成り、各ラインセンサー面上に赤（Ｒ），
緑（Ｇ），青（Ｂ）の色フィルターをそれぞれ施したこ
とや、（１−８）前記読取手段は２ラインセンサーより
成り、一方のラインセンサー面上に可視光を遮光するカ
ットフィルターと他方のラインセンサー面上に赤外光を
遮光するカットフィルターとをそれぞれ施したことや、
（１−９）前記読取手段は４ラインセンサーより成り、
各ラインセンサー面上に赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）
の色フィルターと、可視光を遮光するカットフィルター
とをそれぞれ施したことや、（１−１０）前記走査手段
の複数の反射面は樹脂上にその反射面を転写する方式に
より一体成形で作成されていることや、（１−１１）前
記青（Ｂ）の色フィルターを施したラインセンサー以外
に集光する光束の光束幅を前記波長選択手段で制限した
こと等を特徴としている。

【００１３】

【実施例】図１は本発明の実施例１の画像読取装置の要
部概略図である。

【００１４】同図において２は原稿であり、カラー画像
情報が記録されている。１は透明な原稿台ガラスであ
り、原稿２を載置している。３は走査手段としての第１
ミラーユニットであり、後述するように所定の角度を有
した複数の反射面（ミラー）３ａ，３ｂ，３ｃを有して
おり、原稿２の同一ラインの画像情報Ｏを後述する読取
手段５としての複数のラインセンサー６，７，８へ導い
ており、原稿２面に沿って一定速度Ｖで走査している。
本実施例では第１ミラーユニット３と同方向に一定速度
Ｖ／２で走査する２つのミラーから成る第２ミラーユニ
ット（不図示）とで原稿２面を走査している。４は結像
手段としての結像レンズであり、原稿２面上のカラー画
像を読取手段５に結像している。

【００１５】読取手段５は１画素の幅が１０μｍ×１０
μｍで、５０００画素の有効画素（読取部）を主走査方
向に配列したＣＣＤ等より成るラインセンサーを８０μ
ｍ（８ライン）の距離をおいて副走査方向に平行に３本
配設した３ラインセンサーより成っている。この３ライ
ンセンサー５を構成する３つのラインセンサー６，７，
８は、例えばカラー画像の読取りを行なう場合には各々
の入射面側に赤色（Ｒ），緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の３
原色の色フィルターＲ，Ｇ，Ｂを配置して、該３原色に
対応した画像読取りを行なっている。尚、各色フィルタ
ーＲ，Ｇ，Ｂに対応して設けたラインセンサー６，７，
８を、以後Ｒ，Ｇ，Ｂ色光用のラインセンサー６，７，
８ともいう。

【００１６】１２は波長選択手段としての波長選択フィ
ルターであり、結像レンズ４内の絞り１３上（近傍）に
設けており、後述するように副走査方向において、部分
的に異なる分光特性を有しており、３ラインセンサー５
を構成する複数のラインセンサー６，７，８のうち結像
レンズ４の光軸（レンズ光軸）上に設けたＧ色光用のラ
インセンサー７と、レンズ光軸外に設けたＲ，Ｂ色光用
のラインセンサー６，８とで集光する光束の光束幅（光
束径）を異ならせている。

【００１７】２ａは第１ミラーユニット３による原稿２
面の虚像位置である。

【００１８】このような構成において本実施例では原稿
台ガラス１面上に載置した原稿２の同一ラインのカラー
画像Ｏを第１ミラーユニット３と第２ミラーユニット
（不図示）とを一定の関係を維持した状態で走査するこ
とにより、該同一ラインのカラー画像Ｏを結像レンズ４
により３つのラインセンサー６，７，８面上に同時に結
像させ、これよりカラー画像情報の読取りを行なってい
る。

【００１９】次に上記に示した第１ミラーユニット３に
ついて説明する。

【００２０】図１に示すように各ミラー３ａ，３ｂ，３
ｃを配置しない場合の結像レンズ４によって結像される
各ラインセンサー６，７，８の仮想像点をＲ´，Ｇ´，
Ｂ´とすると、この仮想像点Ｒ´，Ｇ´，Ｂ´と読取点
Ｏとを結んだ線分ＯＲ´，ＯＧ´，ＯＢ´の垂直２等分
線を含む平面内に各ラインセンサー６，７，８へ導く為
の各ミラー３ａ，３ｂ，３ｃの反射面を配置するように
する。

【００２１】次に第１ミラーユニット３を配置する位置
としては各ラインセンサー６，７，８面上へ結像する光
束が完全に分離されている位置に設ける必要がある。こ
こで分離可能な距離は結像レンズ４の結像倍率、副走査
方向のＦナンバー、焦点距離、そして３ラインセンサー
５のライン間隔が分かれば一意的に決定される。ここで
光束分離位置を原稿２面から離す為には、３ラインセン
サー５のライン間隔を広くするか、あるいは結像レンズ
４の副走査方向の原稿２側の有効Ｆナンバーを大幅に大
きくするしかないことが容易に推測される。

【００２２】しかしながら３ラインセンサー５のライン
間隔を変えることは特別なセンサーを使用することにな
り、これは製造上難しく、かつ大幅なコストアップにつ
ながるので良くない。又結像レンズ４の副走査方向のＦ
ナンバーを大幅に大きくすることは前述の如く照明系の
光量（消費電力）を上げることや、原稿読取速度を速く
できないこと等につながるので望ましくない。

【００２３】そこで本実施例では上記の問題点を解決す
る為に波長選択フィルター１２を絞り１３上（近傍）に
設け、レンズ光軸上に設けたＧ色光用のラインセンサー
７と、レンズ光軸外に設けたＲ，Ｂ色光用のラインセン
サー６，８とで集光する光束の光束幅を異ならせてい
る。即ち本実施例では各ラインセンサー６，７，８に集
光する光束のうち隣接する光束の互いに重なる側（光軸
側）の光束のみを波長選択フィルター１２で制限するこ
とにより、従来例の光量低下に比べその光量落ちを半分
以下にしている。これにより結像レンズ４の副走査方向
のＦナンバーを大幅に大きくすることなく、比較的明る
い光学系でカラー画像情報が読み取れるようにしてい
る。

【００２４】次にこの波長選択フィルター１２の構成及
び光学的作用について図２を用いて説明する。

【００２５】同図は波長選択フィルター１２を図１にお
いてＡ方向から見たときの概略図である。本実施例では
前述の如く副走査方向にＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）
色光用のラインセンサー６，７，８を順に配置している
為、波長選択フィルター１２の上側の周辺部９の透過分
光特性を図４に示すように設定し、Ｒ色光を反射又は吸
収させるようにしており、下側の周辺部１０の透過分光
特性を図５に示すように設定し、Ｂ色光を反射又は吸収
させるようにしており、又中央部１１では全ての色光を
透過させるように設定している。このとき図１において
ＸＸ′断面における各色光を図３（Ａ）に示し、又各色
光毎の見かけ上の絞り形状を図３（Ｂ）にＲ，Ｇ，Ｂと
して示す。

【００２６】同図（Ａ）,（Ｂ）に示すようにＲ色光用
のラインセンサー６に入射するＲ色光に対しては上側周
辺部９でのみ遮光され見かけ上の絞り形状は図３（Ｂ）
の形状Ｒとなり、Ｇ色光用のラインセンサー７に入射す
るＧ色光に対しては全面遮光されず見かけ上の絞り形状
は図３（Ｂ）の形状Ｇとなり、Ｂ色光用のラインセンサ
ー８に入射するＢ色光に対しては下側周辺部１０でのみ
遮光され見かけ上の絞り形状は図３（Ｂ）の形状Ｂとな
る。即ち波長選択フィルター１２は光軸外に設けたライ
ンセンサー６，８へ集光する光束を結像レンズ４の前側
光束相当でレンズ光軸側の光束幅を制限している。

【００２７】このような構成をとることにより、本実施
例ではＲ，Ｇ，Ｂ色光用の各ラインセンサー６，７，８
へ導かれる光束の中で隣接するラインセンサーへ入射す
る光束の重なり合う側（光軸側）のみのＦナンバーを大
きく（暗く）することができる。これにより各ラインセ
ンサー６，７，８へ集光する光束の明るさを一律に低下
させる必要をなくしている。

【００２８】このように本実施例においては上述の如く
原稿２の同一ラインのカラー画像Ｏからの反射光束を第
１ミラーユニット３により結像レンズ４を介して複数の
ラインセンサー６，７，８に集光させる際に、全てのラ
インセンサー６，７，８へ集光する光束を制限すること
なく、任意のラインセンサーへ集光する光束の任意の部
分のみを制限することにより、従来例の光量低下に比べ
その光量落ちを半分以下にすることができ、これにより
比較的明るい光学系でカラー画像情報を読み取ることが
でき、読取（記録）情報の高密度化や年々狭くなってく
る３ラインセンサーの各ライン間距離にも十分対応でき
るようにしている。

【００２９】尚、本実施例においてはレンズ光軸外に設
けたラインセンサー６，８に集光する光束の光束幅を制
限したが、レンズ光軸上に設けたラインセンサー７に集
光する光束の光束幅を制限しても良い。この場合は上側
及び下側周辺部でラインセンサー７に集光するＧ色光に
対して遮光するように波長選択フィルターの分光特性を
設定すれば良い。

【００３０】又、本実施例においては全てのラインセン
サー６，７，８に集光する光束の光束幅に対して制限す
るようにしても良い。この場合は上側周辺部でＲ色光と
Ｇ色光を遮光し、下側周辺部でＢ色光とＧ色光を遮光す
るように波長選択フィルターの分光特性を設定すれば良
い。

【００３１】次に本発明の実施例２について説明する。

【００３２】本実施例において前述の実施例１と異なる
点は光軸上に配置するラインセンサーをＢ色光用のライ
ンセンサーとし、副走査方向にＲ，Ｂ，Ｇの順（又は
Ｇ，Ｂ，Ｒの順）に各色光用のラインセンサーを配置し
て３ラインセンサーを構成したことである。これにより
本実施例においては光源として、例えばハロゲンランプ
等を用いた場合の読取系において、最も読取感度の低い
Ｂ色光に対して副走査方向の絞りを絞ることなく使用す
ることができる為、Ｒ，Ｇ，Ｂ色光用の各ラインセンサ
ーから出力される信号レベルのバランスを大幅に改善さ
せることができる。尚、各色光用のラインセンサーの副
走査方向の並び順に応じて波長選択フィルターの任意の
部分の分光特性を設定することは言うまでもない。

【００３３】次に本発明の実施例３について説明する。

【００３４】本実施例において前述の各実施例と異なる
点は読取手段を、例えば可視光と赤外光を読み取る為の
２つのラインセンサー（２ラインセンサー）より構成し
たこと、あるいはＲ，Ｇ，Ｂ色光と赤外光を読み取る為
の４つのラインセンサー（４ラインセンサー）より構成
したことである。このように画像情報の読取用途に応じ
て読取手段を構成することによっても本発明は前述の各
実施例と同様に適用することができ、これにより同様な
効果を得ている。

【００３５】尚、このときラインセンサーの数に応じて
前記第１ミラーユニットの反射面（ミラー）の数を設定
すること及び波長選択フィルターの任意の部分の分光特
性を設定することは言うまでもない。

【００３６】次に本発明の実施例４について説明する。

【００３７】本実施例において前述の各実施例と異なる
点は波長選択フィルターを、例えば光学系を構成するレ
ンズの表面に蒸着して構成したことである。これにより
本実施例においては波長選択フィルターを独立に設ける
必要がなくなり、部品点数の低減化及び装置全体の小型
化を図ることができる。

【００３８】次に本発明の実施例５について説明する。

【００３９】本実施例において前述の各実施例と異なる
点は第１ミラーユニットの複数の反射面を、例えばプラ
スチックの型などで一連の形状より成る部材面上に転写
する方式により一体成形で作成したことである。これに
より本実施例においては反射面の相対的な角度を型で精
度良くできるので、複数の反射面を独立に調整する必要
がなくなり、通常の走査ミラーと同じ調整のみで良いこ
ととなる。

【００４０】

【発明の効果】本発明によれば前述の如く原稿の同一部
分の画像を複数の反射面を有する走査手段により結像レ
ンズを介して副走査方向に並置した複数のラインセンサ
ーに集光させ、該同一部分の画像を読取る際、該複数の
ラインセンサーのうち少なくとも１つのラインセンサー
に集光する光束の副走査方向の光束幅を波長選択手段に
より適切に制限することにより、原稿面からの適当な位
置で光束を分離させることができ、かつ結像レンズのＦ
ナンバーを副走査方向で大幅に大きく（暗く）すること
なく、比較的明るい光学系で画像情報を高精度に読み取
ることができ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】

【図１】 本発明の実施例１の要部概略図

【図２】 本発明の実施例１の波長選択フィルターの説
明図

【図３】 本発明の実施例１のＸＸ′断面に於ける各色
光と各色光毎の見かけ上の絞り形状を示す説明図

【図４】 本発明の波長選択フィルターの上側周辺部の
分光透過率特性を示す説明図

【図５】 本発明の波長選択フィルターの下側周辺部の
分光透過率特性を示す説明図

【図６】 従来の画像読取装置の要部概略図

【符号の説明】

１ 原稿台ガラス ２ 原稿 ３ 走査手段（第１ミラーユニット） ４ 結像手段 ５ 読取手段 ６，７，８ ラインセンサー １２ 波長選択手段 １３ 絞り

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原稿の同一部分の画像を複数の反射面を
   有する走査手段により結像手段を介して複数のラインセ
   ンサーを副走査方向に並置した読取手段に結像させ、該
   原稿の画像を読取る画像読取装置であって、 該複数のラインセンサーのうち少なくとも１つのライン
   センサーに集光する光束の該副走査方向の光束幅を波長
   選択手段により制限したことを特徴とする画像読取装
   置。
2. 【請求項２】 前記複数のラインセンサーのうちの１つ
   は前記結像手段の光軸上に位置しており、前記波長選択
   手段は光軸上に設けたラインセンサーと光軸外に設けた
   ラインセンサーとで集光する光束の光束幅を異ならせた
   ことを特徴とする請求項１の画像読取装置。
3. 【請求項３】 前記複数のラインセンサーのうちの１つ
   は前記結像手段の光軸上に位置しており、前記波長選択
   手段は該光軸外に設けたラインセンサーへ集光する光束
   を該結像手段の前側光束相当でレンズ光軸側の光束幅を
   制限したことを特徴とする請求項１又は２の画像読取装
   置。
4. 【請求項４】 前記波長選択手段は前記光軸上に設けた
   ラインセンサーへ集光する光束の光束幅を制限したこと
   を特徴とする請求項１又は２の画像読取装置。
5. 【請求項５】 前記波長選択手段は光路中に設けられた
   波長選択フィルターであることを特徴とする請求項１、
   ２、３又は４の画像読取装置。
6. 【請求項６】 前記波長選択フィルターは絞り上に設け
   られていることを特徴とする請求項５の画像読取装置。
7. 【請求項７】 前記波長選択フィルターは副走査方向に
   おいて部分的に異なる分光特性を有していることを特徴
   とする請求項５又は６の画像読取装置。
8. 【請求項８】 前記読取手段は３ラインセンサーより成
   り、各ラインセンサー面上に赤（Ｒ），緑（Ｇ），青
   （Ｂ）の色フィルターをそれぞれ施したことを特徴とす
   る請求項１の画像読取装置。
9. 【請求項９】 前記読取手段は２ラインセンサーより成
   り、一方のラインセンサー面上に可視光を遮光するカッ
   トフィルターと他方のラインセンサー面上に赤外光を遮
   光するカットフィルターとをそれぞれ施したことを特徴
   とする請求項１の画像読取装置。
10. 【請求項１０】 前記読取手段は４ラインセンサーより
    成り、各ラインセンサー面上に赤（Ｒ），緑（Ｇ），青
    （Ｂ）の色フィルターと、可視光を遮光するカットフィ
    ルターとをそれぞれ施したことを特徴とする請求項１の
    画像読取装置。
11. 【請求項１１】 前記走査手段の複数の反射面は樹脂上
    にその反射面を転写する方式により一体成形で作成され
    ていることを特徴とする請求項１の画像読取装置。
12. 【請求項１２】 前記青（Ｂ）の色フィルターを施した
    ラインセンサー以外に集光する光束の光束幅を前記波長
    選択手段で制限したことを特徴とする請求項８の画像読
    取装置。