JPS60121875A - Image pickup device - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To allow image picking-up of the entire linear object securely by providing an optical means on the rear stage of lens array in an image pickup device having plural line sensors so arranged as separate respective light receiving parts each other. CONSTITUTION:A light from an object 7 is projected to a flat 8a side of a roof-shaped prism 8 through a lens array 5. Lights are emitted from two inclined planes 8b and 8c which are positioned against the flat 8a, have an angle theta deg. in respect to the flat 8a, and arranged so as to form 180 deg. -2theta deg. each other. The lights are projected vertically on light receiving faces of two line sensors 1a and 1b arranged by the prescribed angle, so that images 7'a and 7'b of object parts 7a and 7b projected on the respective light receiving faces. As a result, the entire linear object can be securely image-pick-up.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はラインセンサを用いた撮像装置に関する。[Detailed description of the invention] Industrial applications The present invention relates to an imaging device using a line sensor.

背景技術とその問題点 先ず第１図を参照して、従来のラインセンサを用いた撮
像装置としての光学式記録カードの読み取り装置を説明
する。第１図に於いて、（１）はＣＣＤから成るライン
センサを示し、第１図及び第２図に示す如く線状の受光
部（２）を有する。この受光部（２）はラインセンサ（
１）の直方体のノくツケージ（３）の前面（３ａ）の中
央に設けられ、受光部（２）の長さａは、パッケージ（
３）の長手方向の長さｂよりその両端間の間隔ｃ、ｄ（
ｃ＝ｄ）の和（２ｃ＝２ｄ）だけ知か（なっている。BACKGROUND ART AND PROBLEMS First, with reference to FIG. 1, an optical recording card reading device as an imaging device using a conventional line sensor will be described. In FIG. 1, (1) shows a line sensor consisting of a CCD, which has a linear light receiving section (2) as shown in FIGS. 1 and 2. This light receiving part (2) is a line sensor (
The length a of the light receiving part (2) is provided at the center of the front surface (3a) of the rectangular parallelepiped socket cage (3) of (1).
3) From the length b in the longitudinal direction, the distances c and d (
The sum of c=d) (2c=2d) is known.

（４）は平板状の分布屈折率形レンズアレイで、屈折率
が中心に行（に従って犬となる等倍柱状レンズ（４１の
配列から構成されている。(4) is a flat plate-shaped distributed index lens array, which is composed of an array of equal-magnification columnar lenses (41) whose refractive indexes are arranged in rows (according to the shape of a dog) at the center.

（５）は、メモリカード、ソフトウェアカード等と呼ば
れている光学式記録カード、（６１はこのカード（５）
に光を照射する線状光源である。(5) is an optical recording card called a memory card, software card, etc. (61 is this card (5)
It is a linear light source that emits light.

次に、第３図及び第４図を参照して、光学式記録カード
（５）について説明する。このカード（５）は矩形のカ
ード基板（５Ａ）の長手方向に直線的帯状の主トラツク
ＴＭが形成され、その主トラツクＴＭが互いに平行な複
数の副トラツクＴＳの配列から構成され、更にその各副
トラツクＴ３が第４図に示す如く複数の光学的ドツト状
記録痕跡としてのピッ）Ｐの配列から構成されたもので
ある。各副トラツクＴＳはその配列方向に対し直父する
ように配されている。又、各副トラツクＴＳには、ピッ
トＰの有無、間隔の違い等によって、映像、廿−声、デ
ータ信号等の情報信号のデジモル化侶号の単位信号分が
記録されている。Next, the optical recording card (5) will be explained with reference to FIGS. 3 and 4. This card (5) has a linear belt-shaped main track TM formed in the longitudinal direction of a rectangular card board (5A), and the main track TM is composed of a plurality of parallel sub-tracks TS arranged in parallel to each other. As shown in FIG. 4, the sub-track T3 is composed of an array of pits P as a plurality of optical dot-shaped recording traces. Each sub-track TS is arranged so as to be directly opposite to the arrangement direction. Further, in each sub-track TS, a unit signal of a digital molten number of information signals such as video, audio, data signals, etc. is recorded depending on the presence or absence of pits P, differences in intervals, etc.

ピッ）Ｐは、カード基板（５Ａ）に形成された光反射層
に於ける凹みであるか、光学的ドツト状記録娘跡として
は例えばＴｅＯｘ　（ｘ十１）の層上の結晶及び非晶質
間の相転移による光反射率の違いに基づく記録痕跡も可
能である。P) P is a recess in the light reflection layer formed on the card substrate (5A), or as an optical dot-like recording trace, for example, crystal and amorphous on a layer of TeOx (x11) It is also possible to record traces based on differences in light reflectance due to phase transitions between the two.

（５ａ）’、（５ｂ）はカード基板（５Ａ）の両側縁で
、共に主トラツクＴＭに平行な直線状となされている。(5a)' and (5b) are both side edges of the card board (5A), both of which are linear parallel to the main track TM.

尚、一方の伺ｊ縁（５ａ）は基準側縁とされる。又、カ
ード基＆　（５Ａ、）の両側縁（５ａ）、　（！５ｂ）
側の各側面は、カード基板（５Ａ）の互いに平行な表裏
面に対し直交する平面を構成している。Note that one side edge (5a) is the reference side edge. Also, both side edges (5a), (!5b) of the card base & (5A,)
Each side surface constitutes a plane perpendicular to the mutually parallel front and back surfaces of the card substrate (5A).

しかして、レンズアレイ（４）の一端面（４ａ）を、そ
の長手方向がカード（５）の主トラツクＴＭの副トラツ
クＴＳの方向と一致するように、カード（５）の主トラ
ツクＴＭに所定間隔を置いて対向せしめる。カード（５
）は副トラツクＴＳの配列方向に移走せしめられる。又
、レンズアレイ（４）の他端面を、その長手方向がライ
ンセンサ（１）の受光部（２）の長手方向と一致するよ
うに、ラインセンサ（１）の受光部（２）に所定間隔を
置いて対向せしめる。Thus, one end surface (4a) of the lens array (4) is fixed to the main track TM of the card (5) so that its longitudinal direction coincides with the direction of the sub track TS of the main track TM of the card (5). Place them facing each other with an interval between them. Card (5
) is moved in the direction in which the sub-tracks TS are arranged. In addition, the other end surface of the lens array (4) is placed at a predetermined distance from the light receiving section (2) of the line sensor (1) so that its longitudinal direction coincides with the longitudinal direction of the light receiving section (2) of the line sensor (1). Place them to face each other.

かくして、光源（６）により照射されたカード（５）の
主トラツクＴＭの各副トラツクＴＳからの光がレンズア
レイ（４）を通じてラインセンサ（１＋の受光部（２）
に入射することにより、副トラツクＴＳを構成するピッ
トＰの配列の像がラインセンサ（１）の受光部（２）に
−挙に投影される。In this way, the light from each sub-track TS of the main track TM of the card (5) irradiated by the light source (6) passes through the lens array (4) to the light-receiving section (2) of the line sensor (1+).
, an image of the array of pits P constituting the sub-track TS is simultaneously projected onto the light receiving section (2) of the line sensor (1).

この場合は、撮像装置にて撮像される線状被写体が光学
式記録カード（５］の副トラツクＴＳとなるが、紙の上
に書かれた文字、記号、図形等の枦力（，４，）線状に
分解された部分も線状被写体となり得る。In this case, the linear object imaged by the imaging device becomes the sub-track TS of the optical recording card (5), but the traction force (,4, ) A linearly decomposed portion can also be a linear object.

ところ℃、上述のラインセンサ（１）の受光部（２）を
有するＣＣＤチップは、シリコンの単結晶から形成され
、しかも細長いことから、あまり長くすると折れ易いの
で、嵩高３０能程度までの長さのものしか得られない。However, since the CCD chip having the light receiving part (2) of the line sensor (1) mentioned above is formed from a silicon single crystal and is elongated, it is easy to break if it is made too long. You can only get what you want.

従って、線状被写体がラインセンサ（１，１の受光部に
比べて長い場合は、撮像不能となる。これはレンズアレ
イ（４）の倍率が１（又はこれに近い値も可）であるこ
ともその−因となっている。Therefore, if the linear object is longer than the light receiving part of the line sensor (1, 1), it will not be possible to image it.This is because the magnification of the lens array (4) is 1 (or a value close to this is also possible). This is also the cause.

従って、１個のラインセンサの受光部の長さより長い線
状被写体を撮像するためには、線状被写体の長さに応じ
た個数のラインセンサを一直線上に配列する必要がある
。しかし、上述したように、ラインセンサの受光部の両
端とパッケージの両端との間にはＦ’ｒ定の間隔かある
ので、複数のラインセンサの各受光部を連続的に配列す
ることは不可＋−１ｉ−４である。このため、＆数のラ
インセンサの各受光部に投影される粉状被写体の像は各
ラインセンサ間で部分的に欠除することになる。Therefore, in order to image a linear object that is longer than the length of the light receiving section of one line sensor, it is necessary to arrange line sensors in a number corresponding to the length of the linear object in a straight line. However, as mentioned above, there is a constant distance of F'r between both ends of the light-receiving part of the line sensor and both ends of the package, so it is impossible to continuously arrange the light-receiving parts of multiple line sensors. +-1i-4. Therefore, the image of the powdery object projected onto each of the light receiving sections of the & number of line sensors is partially omitted between the line sensors.

尚、レンズアレイは柱状レンズ部の配列方向のかなり長
いものを作ることができ、又、複数のレンズアレイを一
直線上に配列する場合でも、隣接するレンズアレイの対
向する端部の柱状レンズ部間に間隙が生じる虞はないの
で、レンズアレイに関しては何等間順は生じな℃・。The lens array can be made quite long in the direction in which the columnar lens parts are arranged, and even when multiple lens arrays are arranged in a straight line, the distance between the columnar lens parts at opposite ends of adjacent lens arrays can be made to be quite long. Since there is no risk of gaps occurring in the lens array, there is no need for any gap order in the lens array.

発明の目的 上述の点に鑑み、本発明は各受光部が互いに離間するよ
うに配された複数のラインセンサを有する撮像装置に於
いて、この複数のラインセンサにて線状被写体の全体を
確実に撮像することのできるものを提案しようとするも
のである。Purpose of the Invention In view of the above-mentioned points, the present invention provides an imaging device having a plurality of line sensors in which the light receiving sections are arranged at a distance from each other, in which the entire linear object is reliably captured by the plurality of line sensors. This is an attempt to propose something that can be imaged.

発明の概敦 本発明による（Ａｔ像装置は、一端面に線状被写体から
の光が入射せしめられる平板状のレンズアレイと、各受
光部が互いに離間するように配され、レンズアレイの他
端面からの出射光を受光する複数のラインセンサと、線
状被写体からの光を分割してその光路を互いに異ならし
めて複数のラインセンサの各受光部に入射せしめる光学
手段とを有し、線状被写体の分割像が複数のラインセン
サの各受光部に夫々投影されるようにしたものである。Summary of the Invention An At imaging device according to the present invention includes a flat lens array on which light from a linear object is incident on one end surface, light receiving sections arranged so as to be spaced apart from each other, and the other end surface of the lens array. and an optical means that splits the light from the linear object to make the light paths different from each other and makes the light enter each of the light receiving parts of the plurality of line sensors. The divided images are projected onto each light receiving section of a plurality of line sensors.

上述せる本発明によれば、各受光部が互いに陰間するよ
うに配された複数のラインセンサを有する撮像装置ｊり
に於〜・て、このラインセンサにて線状被写体の全体を
確実に撮像することのできるものを得ることができる。According to the present invention described above, in an imaging device having a plurality of line sensors in which the light receiving parts are arranged so as to be spaced from each other, the entire linear object can be reliably imaged using the line sensors. You can get what you can.

実施例 以下図面を参照して、本発明の詳細な説明するも、以下
の各図に於いて第１図と対応する部分には同一符号を付
して一部止複叡明を省略する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Below, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In each of the following drawings, parts corresponding to those in FIG.

第５図の実施例では、線状被与体（７）を２つの被写体
部分（７ａ）、（７ｂ）に分割して考え、被カ体（７）
よりの光を１／ンズアレイ（４）を通じて屋根型プリズ
ム−２０の角度を以って配された２つの斜面（８）））
。In the example shown in FIG. 5, the linear object (7) is considered to be divided into two object parts (7a) and (7b).
A roof-shaped prism transmits light through a 1/lens array (4) - two sloped surfaces (8)) arranged at an angle of 20 degrees.
.

（８ｃ）から夫々光を出射せしめて、夫々所定角度を以
って配された２つのラインセンサ（ｌａ）、（ｉｂ）の
受光面に（６角に入射させて、その各受光面に被うにし
ている。Light is emitted from each of the line sensors (8c) and is incident on the light-receiving surfaces of two line sensors (la) and (ib) arranged at a predetermined angle (at a hexagonal angle) so that each light-receiving surface is illuminated. I'm doing it.

第５図に於いて、プリズム（８）の余Ｆ面（８ｂ）、（
８ｃ）の交叉する線とラインセンサ（ｌａ）、（ｌｂ）
の衝合部トノ間の距離をＣ１、ラインセンサ（ｌａ）、
（ｌｂ）　Ｋ夫々入射する光の間の角度を２δ、ライン
センサ（ｌａ）、（ｌｂ）の各受光面の隣接する端部間
距離をＱ２（＝２ｃ　＝　２ｄ）プリズム（８）の屈折
率をｎと夫々すると、θは微少角であるから、２２は次
式のように表わされる。In Fig. 5, the remaining F surface (8b) of the prism (8), (
8c) intersecting lines and line sensors (la), (lb)
C1 is the distance between the abutment parts of the line sensor (la),
(lb) K is the angle between the incident lights respectively, 2δ, the distance between the adjacent ends of the light receiving surfaces of the line sensors (la) and (lb) is Q2 (= 2c = 2d), and the refractive index of the prism (8). Since θ is an infinitesimal angle, 22 is expressed as the following equation.

”２　”　Ｑ１δ＝　（ｎ−１）７７９１第６図の実施
例は、ラインセンサを（Ｉａ）、（ｌｂ）。"2" Q1δ=(n-1)7791 In the embodiment of FIG. 6, the line sensors are (Ia) and (lb).

（１ｃ）と３つ設けた場合で、このときはプリズム（８
）として凹形プリズムを用い、出射面を、入射側の平面
（８ａ）と平行な中央の平７Ｎｉ（８ｃ）と、その両側
の斜面（８ｂ）　、　（８ｄ）とから構成する。(1c) and three prisms are provided; in this case, the prism (8
), a concave prism is used, and the exit surface is composed of a central plane 7Ni (8c) parallel to the plane (8a) on the incident side, and slopes (8b) and (8d) on both sides thereof.

第７図の実施例も、ラインセンサを（１ａ　）　、（ｌ
　ｂ　）　＋（１ｃ）と３つ設けた場合であるが、プリ
ズム（８）は略楔形のプリズムを使用し、出射面を入射
側の平面（８ａ）と平行な平面（８ｄ）、入射側の平面
（８８）に対し順次角度が大となる斜面（８ｃＬ（８１
））とから構成した場合である。The embodiment shown in FIG. 7 also has line sensors (1a) and (l
b) +(1c) and three prisms (1c) are provided, but the prism (8) is a substantially wedge-shaped prism, and the exit surface is a plane (8d) parallel to the plane (8a) on the incident side, and a plane (8d) parallel to the plane (8a) on the incident side. A slope (8 cL (81
)).

第８図の実施例では、ラインセンサとして（１ａ）（１
ｂ）とし工２つ用い、一方のラインセンサ（１ａ）はそ
のま又とし、他方のラインセンサ（ｉｂ）をラインセン
サ（１ａ）より下方に位置せしめる。一方のラインセン
サ（ｌａ）に対してはレンズアレイ（４）よりの出射光
をそのま匁入射せしめ、他方のラインセンサ（Ｉｂ）に
対してはレンズアレイ（４１よ’）ノ出射光を台形プリ
ズム（８）を用いて下方に曲げて入射せしめる。In the embodiment shown in FIG. 8, (1a) (1
b) Two line sensors are used, one line sensor (1a) is left as is, and the other line sensor (ib) is positioned below the line sensor (1a). The light emitted from the lens array (4) is directly incident on one line sensor (la), and the light emitted from the lens array (41') is made to enter the other line sensor (Ib) in a trapezoidal manner. A prism (8) is used to bend the light downward.

第９図の実施例では、ラインセンサとして（Ｉａ）（ｉ
ｂ）と２つ用い、１方のラインセンサ（１ｂ）はそのま
Ｎとし、他方のラインセンサ（１ａ）はラインセンサ（
Ｉｂ）に対し直角に配する。一方のラインセンサ（１ｂ
）に対してはレンズアレイ（４１よリノ出射光をそのま
Ｎ入射せしめ、他方のラインセンサ（ｌａ）に対しては
、レンズモレ伺４１よりの出射光はぐラー（８１にて９
ｏ光路変更して入射せしめる。In the embodiment shown in FIG. 9, (Ia) (i
b), one line sensor (1b) is set to N as it is, and the other line sensor (1a) is set to line sensor (
Ib). One line sensor (1b
) to the lens array (41), the outgoing light from the lens array (41) is directly input to the
o Change the optical path and make it incident.

第１Ｏ図の実施例ではラインセンサを（Ｉａ）、（ｌｂ
）と２つ設け、これに対応してレンズアレイを（４ａ）
（４１））と２つ設けて、被与体（７１に対し対称に傾
斜させ、これに応じてラインセンサ（ｌａ）、（ｉｂ）
を夫々レンズアレイ（４，ａ）、（４ｂ）の出射面に平
行に配した場合である。In the embodiment shown in FIG. 1O, the line sensors are (Ia), (lb
) and a corresponding lens array (4a).
(41)) are provided, and are tilted symmetrically with respect to the target object (71), and line sensors (la) and (ib) are installed accordingly.
This is a case where the lens arrays (4, a) and (4b) are arranged parallel to the exit surfaces of the lens arrays (4, a) and (4b), respectively.

第１１図の実施例ではラインセンサとして（］ａ）〜（
１ｄ）と４つ設け、かつこれらを千鳥状に配し、このラ
インセンサ（ｌａ）〜（ｌｄ）に対応してレンズアレイ
（４ａ）〜（４ｄ）を交互に反対方向に傾斜させ、その
出射面をラインセンサ（１ａ）〜（１ｄ）の各受光面（
２）に対応させる。In the embodiment shown in FIG. 11, line sensors (]a) to (
1d), and these are arranged in a staggered manner, and the lens arrays (4a) to (4d) are alternately tilted in opposite directions corresponding to the line sensors (la) to (ld), and their emission Each light-receiving surface of the line sensor (1a) to (1d) (
2).

上述せる本発明によれば、各受光部が互いに離間するよ
うに配された複数のラインセンサをイ４する撮像装置に
於いて、このラインセンサにて線状被写体の全体を確実
に撮像することのできるものを得ることができる。According to the present invention described above, in an imaging device that includes a plurality of line sensors arranged such that each light receiving section is spaced apart from each other, it is possible to reliably image the entire linear object using the line sensors. You can get what you can.

発明の効果 上述ぜる本発明によれば、各受光部が互いに離間するよ
うに配された複数のラインセンサを有する撮像装置に於
いて、このラインセンサにて線状被写体の全体を確実に
撮像することのできるものを得ることができる。Effects of the Invention According to the present invention described above, in an imaging device having a plurality of line sensors in which the light receiving sections are arranged at a distance from each other, the entire linear object can be reliably imaged using the line sensors. You can get what you can.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は従来の撮像装置を示す斜視図、ｉｆｆ’　２図
はそのラインセンサを示ず平面図、第３図は光学式記録
カードを示す平面図、第４図は第３図のカードの副トラ
ツクを示すパターン図、第５図〜第１１図は本発明の各
実施例をボす配置図である。 （１ａ）〜（ｌｄ）はラインセンサ、（２）はその受光
面、同　松隈秀盛 第１図 第５図 第８図 ４ 第１０図 す 第１１図 手続補正書 ハ Ｉ中１１′１の人生 昭和５８年特許願第　２３０２１１　号２５Ｃ明の′？
′、称　撮像装置 ３、葡−１１をする名 ・＋□１（’ｌとの関１系　’Ｌ１、ｆ’ｌ　ｇ１ｂｌ
ｉ＋ｔ　）（代表１１シイ１１゛１没　夫　’、ｉ’Ｎ
１．＋１！　力（１・゛・１・１”）ｔ・ 罵１５］ ５、Ｍｌｌ　ＩＩ（ｕｌ”ｉ　貨（１）　Ｉｆ　ｆ’Ｊ
’　ｌ’（：　和１月１１６、ｉ′＋ｌｉ、ｉに、土り
」曽ＩＪＩＩＩ−る５０１１月の方シフ、　？ｌｌｉ　
１１Ｊ）　χ］　家　明細書の発明の詳細な説明の欄（
２）　明細書中、第１０ｍ７行及び８行の間に下記を加
入する。 ［尚、本発明に於けるレンズアレイは、分布屈折率形レ
ンズアレイに駅らず、ボログラムレンズアレイ、グレー
ティングレンズアレイ等でも良い。又、線状被写体は、
光学式記録カードに記録された主トラツクの副トラツク
に限らず、物体の表面に表わされた文字、図形、記号等
の線状部分も可能である。−１ 以　上Fig. 1 is a perspective view showing a conventional imaging device, Fig. 2 is a plan view without the line sensor, Fig. 3 is a plan view showing an optical recording card, and Fig. 4 is a plan view of the card shown in Fig. 3. The pattern diagrams showing the sub-tracks and FIGS. 5 to 11 are layout diagrams showing each embodiment of the present invention. (1a) to (ld) are line sensors, (2) are their light-receiving surfaces, and Hidenori Matsukuma Figure 1 Figure 5 Figure 8 Figure 4 Figure 10 Figure 11 Life of 11'1 of the 1st year of the procedural amendment 1981 Patent Application No. 230211 25C Ming'?
′, Name Imaging device 3, name for 葡-11 ・+□1 ('l relationship 1 system 'L1, f'l g1bl
i+t ) (representative 11 shi 11゛1 deceased husband', i'N
1. +1! Power (1・゛・1・1”)t・ Abuse 15] 5, Mll II (ul”i currency (1) If f'J
'l' (: 和January 116, i'+li, i, soil'' So IJIII-ru 50 November direction shift, ?lli
11J) χ] Detailed description of the invention in the specification (
2) Add the following between lines 7 and 8 of 10m in the specification. [The lens array in the present invention is not limited to a distributed index lens array, but may also be a bologram lens array, a grating lens array, or the like. Also, the linear object is
It is possible to use not only sub-tracks of the main track recorded on the optical recording card but also linear parts such as characters, figures, and symbols displayed on the surface of an object. -1 or more

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 一端面に線状被写体からの光が入射せしめられる平板状
のレンズアレイと、各受光部が互いに離間するように配
され、上記レンズアレイの他端面からの出射光を受光す
る複数のラインセンナと、上記線状被写体からの光を分
割してその光路を互いに異らしめて上記複数のラインセ
ンサの各受光部に入射せしめる光学手段とを有し、上記
線状被写体の分割像が上記複数のラインセンサの各受光
部に夫々投影されるようにしたことを特徴とするｒｋ目
家装置。A flat lens array on which light from a linear object is incident on one end surface, and a plurality of line sensors whose respective light receiving parts are arranged to be spaced apart from each other and receive light emitted from the other end surface of the lens array. , an optical means for splitting the light from the linear object, making the optical paths different from each other, and making the light enter each of the light receiving sections of the plurality of line sensors, wherein the divided images of the linear object are divided into the plurality of lines. 1. An rk-eye device characterized in that images are projected onto each light-receiving portion of a sensor.