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JPH09171154A - 画像入力光学系及びこの光学系を用いた画像入力装置 - Google Patents

画像入力光学系及びこの光学系を用いた画像入力装置

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Publication number
JPH09171154A
JPH09171154A JP7330022A JP33002295A JPH09171154A JP H09171154 A JPH09171154 A JP H09171154A JP 7330022 A JP7330022 A JP 7330022A JP 33002295 A JP33002295 A JP 33002295A JP H09171154 A JPH09171154 A JP H09171154A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
array
distance
image information
image input
lens array
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP7330022A
Other languages
English (en)
Inventor
Kenjiro Hamanaka
賢二郎 浜中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Sheet Glass Co Ltd
Original Assignee
Nippon Sheet Glass Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Sheet Glass Co Ltd filed Critical Nippon Sheet Glass Co Ltd
Priority to JP7330022A priority Critical patent/JPH09171154A/ja
Publication of JPH09171154A publication Critical patent/JPH09171154A/ja
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  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 レンズアレイを構成する個々のレンズに、光
センサアレイを構成する個々の光センサを対応させた従
来の光学系では、各センサへの入力画像が重なり合う不
利がある。 【解決手段】 画像情報１とレンズアレイ２との距離を
ａ、レンズアレイ２と光センサアレイ３との距離をｂ、
レンズ２１の配列ピッチをｐ、センサ３１の受光幅をｗ
とした場合、これらが、ｂ／ａ≧ｗ／ｐの関係になるよ
うにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は例えばコピー、ファ
クシミリ、イメージスキャナー等に利用される画像入力
光学系、或いは紙に書かれている文字等を電子手帳やパ
ソコンに入力するための画像入力光学系、更にはこれら
画像入力光学系を組込んだ画像入力装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】多数のレンズを集合したレンズアレイ、
ピンホールアレイ或いは光センサを構成要素とする画像
入力光学系として、特開平３−２７６１２０号公報及び
特開平６−３００６３３号公報に開示されるものが知ら
れている。
【０００３】特開平３−２７６１２０号公報に開示され
る光学系は、ロッドレンズアレイ或いは平板型マイクロ
レンズの後方にピンホールアレイを配設し、生体組織を
透過してくる光のうち、ピンホールアレイにて光軸に平
行な平面波のみを取り出すようにしたものである。
【０００４】特開平６−３００６３３号公報に開示され
る光学系は、試料からの光を２次元結像アレイ、ピンホ
ール板、コリメートレンズアレイ、ビームスプリッタ及
び２次元光検出器等を介して、試料の２次元分光画像を
表示するようにしたものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述した光学系、即
ち、レンズアレイを構成する個々のレンズに、光センサ
アレイを構成する個々の光センサを対応させた光学系
を、文字等を認識する画像入力装置に適用した場合、各
センサへの入力画像が重なり合う不利が生じる。また、
上述した光学系ではレンズを斜めに通った光が他のセン
サに入射（クロストーク）する不利がある。
【０００６】また、特開平３−２７６１２０号公報に開
示される光学系は光軸に平行な平面波のみを取り出すた
めに、ピンホールアレイの開口径を極めて小さくする必
要があり、画像情報を読み取ろうとすると、検出信号が
微弱になって、Ｓ／Ｎが悪くなる。
【０００７】また、画像入力光学系を組み込んだ従来の
画像入力装置にあっては、画像情報に対して装置本体を
垂直に立てて使用しなければならず、使い勝手が悪い。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本願は、請求項１乃至請求項４に、コピー、ファクシミ
リ、イメージスキャナー等の密着タイプの画像入力光学
系に適する画像入力光学系を、請求項５乃至請求項８に
文字等を認識するハンディタイプの画像入力装置に適す
る画像入力光学系を、更に請求項９乃至請求項１１にこ
れら画像入力光学系を組み込んだ画像入力装置を規定し
た。
【０００９】即ち、請求項１に記載の画像入力光学系
は、画像情報と一定距離離間して設けられるとともに多
数のレンズを一次元又は二次元状に配列したレンズアレ
イと、このレンズアレイの画像情報と反対側になる後側
に配置されるとともに画像情報を光信号として検出する
多数のセンサを前記レンズに対応して一次元又は二次元
状に配列した光センサアレイとで構成され、更に、前記
画像情報とレンズアレイとの距離をａ、レンズアレイと
光センサアレイとの距離をｂ、レンズの配列ピッチを
ｐ、センサの受光幅をｗとした場合、これらは以下の
（式１）を満足するようにした。 ｂ／ａ≧ｗ／ｐ・・・・・・・・・・・・・・・・・・（式１）
【００１０】上記の構成により、入力画像の重なりを防
止できる。尚、画像情報のうちセンサに入力されない部
分の割合を少なくし、検出信号レベルを大きくするた
め、請求項２に記載したように以下の式（２）を満足す
ることが好ましい。 ｗ／ｐ≧ｂ／（１０ａ）・・・・・・・・・・・・・・（式２）
【００１１】また請求項３に記載の画像入力光学系は、
画像情報と一定距離離間して設けられるとともに多数の
レンズを一次元又は二次元状に配列したレンズアレイ
と、このレンズアレイの画像情報と反対側になる後側に
配置されるとともに画像情報を光信号として検出する多
数のセンサを前記レンズに対応して一次元又は二次元状
に配列した光センサアレイと、前記レンズアレイと光セ
ンサアレイとの間に設けられるピンホールアレイとで構
成され、更に、前記画像情報とレンズアレイとの距離を
ａ、レンズアレイとピンホールアレイとの距離をｂ1、
ピンホールアレイと光センサアレイとの距離をｂ2、レ
ンズの配列ピッチをｐ、センサの受光幅をｗ1、ピンホ
ールアレイのホール幅をｗ2とした場合、これらは以下
の（式３）及び（式４）を満足するようにした。 ｂ1／ａ≧ｗ2／ｐ ・・・・・・・・・・・・・・・・（式３） ｐ−ｗ1／２ｐ≧ｂ2／ｂ1≧ｗ1／２ｐ ・・・・・・・（式４）
【００１２】上記の構成により、ピンホールアレイを構
成要素とした場合の入力画像の重なりを防止できる。ま
たピンホールとセンサの間隔を（式４）を満足するよう
に設定することで、ピンホールを斜めに通った光が、他
のセンサに入射しないようにすることができ、密着セン
サ光学系に有効となる。
【００１３】尚、画像情報のうちセンサに入力されない
部分の割合を少なくし、検出信号レベルを大きくするた
め、請求項４に記載したように以下の式（５）を満足す
ることが好ましい。 ｗ2／ｐ≧ｂ1／（１０ａ）・・・・・・・・・・・・・（式５）
【００１４】また請求項５に記載の画像入力光学系は、
画像情報と一定距離離間して設けられるとともに多数の
レンズを一次元又は二次元状に配列したレンズアレイ
と、このレンズアレイの画像情報と反対側になる後側に
配置されるとともに画像情報を光信号として検出する多
数のセンサを前記レンズに対応して一次元又は二次元状
に配列した光センサアレイとで構成され、更に、前記画
像情報の有効幅をｗ3、画像情報とレンズアレイとの距
離をａ、レンズアレイと光センサアレイとの距離をｂ、
レンズの配列ピッチをｐ、センサの受光幅をｗとした場
合、これらは以下の（式１）、（式６）を満足するよう
にした。 ｂ／ａ≧ｗ／ｐ・・・・・・・・・・・・・・・・・・（式１） ｐ−（ｗ／２）≧（ｗ3−ｐ）ｂ／ａ ・・・・・・・・（式６）
【００１５】上記の構成により、入力画像の重なり防止
の他に、画像情報の有効幅を（式６）を満足するように
狭くすることで、斜め光線の最大傾斜角度を制限し、そ
の光線が隣のセンサに入射しないようにすることができ
る。
【００１６】尚、画像情報のうちセンサに入力されない
部分の割合を少なくし、検出信号レベルを大きくするた
め、請求項６に記載したように以下の式（２）を満足す
ることが好ましい。 ｗ／ｐ≧ｂ／（１０ａ）・・・・・・・・・・・・・・（式２）
【００１７】また請求項７に記載の画像入力光学系は、
画像情報と一定距離離間して設けられるとともに多数の
レンズを一次元又は二次元状に配列したレンズアレイ
と、このレンズアレイの画像情報と反対側になる後側に
配置されるとともに画像情報を光信号として検出する多
数のセンサを前記レンズに対応して一次元又は二次元状
に配列した光センサアレイと、前記レンズアレイと光セ
ンサアレイとの間に設けられるピンホールアレイとで構
成され、更に、前記画像情報の有効幅をｗ3、画像情報
とレンズアレイとの距離をａ、レンズアレイとピンホー
ルアレイとの距離をｂ1、ピンホールアレイと光センサ
アレイとの距離をｂ2、レンズの配列ピッチをｐ、セン
サの受光幅をｗ1、ピンホールアレイのホール幅をｗ2と
した場合、これらは以下の（式３）、（式４）及び（式
７）を満足するようにした。 ｂ1／ａ≧ｗ2／ｐ ・・・・・・・・・・・・・・・・（式３） ｐ−ｗ1／２ｐ≧ｂ2／ｂ1≧ｗ1／２ｐ ・・・・・・・（式４） ｐ−（ｗ2／２）≧（ｗ3−ｐ）ｂ1／ａ・・・・・・・（式７）
【００１８】請求項７は前記（式４）と（式７）（請求
項５の式６）とを同時に満足するようにしたものであ
る。上記したように、（式４）と（式７）は何れも、レ
ンズを斜めに通った光が他のセンサに入射（クロストー
ク）しないための条件であり、（式７）だけで、基本的
にはクロストークなしとなり、（式４）の条件は理論的
にはなくともよいことになる。ただし、（式７）の条件
を満たしていても実際にはレンズの回析や収差で、ある
程度クロストークが発生する。これを更に低減するため
に（式４）が有効になる。
【００１９】尚、画像情報のうちセンサに入力されない
部分の割合を少なくし、検出信号レベルを大きくするた
め、請求項８に記載したように以下の式（５）を満足す
ることが好ましい。 ｗ2／ｐ≧ｂ1／（１０ａ）・・・・・・・・・・・・・（式５）
【００２０】また、本発明に係る画像入力装置は、密着
センサの他に他の有効な形態として傾斜した状態の画像
入力装置（請求項９〜１１）も考えられ、この場合、画
像情報と画像入力光学系のレンズとの距離を一定にする
ケース内に画像入力光学系が収められ、更にケースの先
端面を画像情報に傾斜した状態で摺接すべく光軸に対し
て角度をもって形成した。ここで、前記画像入力光学系
としては、前記請求項１乃至請求項８に記載した画像入
力光学系を適用する。
【００２１】また、前記ケースの先端面のうち、読み取
り部分をその周辺よりも凹んだ構造にすることで、画像
情報を傷つけることなく、またケースの一部を透明また
は窓部にすることで、画像情報を確認しながら画像入力
装置を走査することが可能となる。尚、画像入力装置は
レンズアレイ及びセンサアレイが二次元マトリックス状
に配列されているものを含む。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。ここで、図１は本願の画像入
力光学系（ピンホールアレイを構成要素としない）を示
す図であり、図中１は画像情報であり、例えば新聞や本
等に書かれた文字や図形を含む。
【００２３】画像情報１の後側（図１において下方）に
はレンズアレイ２を配置しており、このレンズアレイ２
と画像情報１との距離ａが一定となるようにしている。
このレンズアレイ２は多数のレンズ２１を一次元又は二
次元状に配列して構成され、例えば平板型マイクロレン
ズアレイを用いる。
【００２４】更に、レンズアレイ２の後側には光センサ
アレイ３を配置している。この光センサアレイ３とレン
ズアレイ２との距離ｂは、光センサアレイ３上に画像情
報１を縮小結像するようにレンズアレイ２の焦点距離に
等しいか若干大きくしている。また、光センサアレイ３
は多数の光センサ３１を備え、これら光センサ３１は前
記レンズ２１に対応して一次元又は二次元状に配列して
いる。
【００２５】ここで、画像入力装置に用いる光学系とし
ては、個々のセンサ３１への入力画像が互いに重なり合
わないようにすることが必要である。この為の条件とし
ては、画像情報１とレンズアレイ２との距離をａ、レン
ズアレイ２と光センサアレイ３との距離をｂ、レンズ２
１の配列ピッチをｐ、センサ３１の受光幅をｗとした場
合、これらが以下の（式１）を満足するようにすればよ
い。 ｂ／ａ≧ｗ／ｐ・・・・・・・・・・・・・・・・・・（式１） 尚、（式１）は入力画像が互いに重なり合わない為の条
件であって、斜め光を他のセンサに入力させない条件で
はない。このための条件は後述する（式４）及び（式
６）である。
【００２６】図２を参照して、（式１）の導入を説明す
る。図２において、画像情報１をａより遠ざけると、個
々のセンサへの入力画像が重なり合い、画像情報１をａ
より近づけると、画像の一部がセンサに入力しなくな
る。そこで、個々のセンサへの入力画像の過不足がない
状態、即ち、レンズアレイ２と画像情報１との距離がａ
の場合に着目すると、△Ｏ1Ｏ2Ｏ3と△Ｏ1Ｏ4Ｏ5は相似
形であるから、ｂ／ａ＝ｗ／ｐとなる。そして、入力画
像の重なりは好ましくないが、入力画像のある程度の不
足は画像読み取りに支障を来さないので、ｂ／ａ≧ｗ／
ｐ（式１）が導き出される。（式１）については、ａを
可変とし、ｂ，ｗについては固定して導き出したが、ｂ
またはｗを可変とし、他の要素を固定しても導き出すこ
とができる。
【００２７】尚、個々のセンサへの入力画像の不足があ
まり大きくなると、画像の読み取りに支障を来すので、
ｗ／ｐ≧ｂ／（１０ａ）とすることが好ましい。
【００２８】ところで、コピー、ファクシミリ、イメー
ジスキャナー等の密着タイプの画像入力装置に対しては
前記した条件（式１）及び（式２）で充分であるが、密
着タイプでない場合、例えば入力ペンのような画像の大
きさを小さい領域に限定可能な場合には、レンズを斜め
に通った光が他のセンサに入射しないようにすることが
好ましい。その為には以下の（式６）を満足するように
すればよい。 ｐ−（ｗ／２）≧（ｗ3−ｐ）ｂ／ａ ・・・・・・・・（式６）
【００２９】図３を参照して、（式６）の導入を説明す
る。レンズを斜めに通った光が他のセンサに入射しない
ようにするには図３において、右端の画像からの光線が
左端のセンサの右端で結像しないようにすればよい。と
ころで、左端のセンサの右端から当該センサの右隣のセ
ンサの中心部間での距離はｐ−（ｗ／２）である。一
方、右端の画像からの光線が左端のセンサの右端で結像
している状態において、△Ｏ1Ｏ2Ｏ3と△Ｏ1Ｏ4Ｏ5は相
似形であるから、ｐ−（ｗ／２）＝（ｗ3−ｐ）ｂ／ａ
である。そして、図３においては結像する位置が左端の
センサの右端よりも右側であればよいのであるから、ｐ
−（ｗ／２）≧（ｗ3−ｐ）ｂ／ａ（式６）が導き出さ
れる。
【００３０】図４はピンホールアレイを構成要素とした
本願の画像入力光学系を示す図であり、この画像入力光
学系にあっては、レンズアレイ２と光センサアレイ３と
の間にピンホールアレイ４を配置している。
【００３１】ピンホールアレイ４はレンズ２１及びセン
サ３１に対応してピンホール４１が形成され、この構成
において、個々のセンサ３１への入力画像が互いに重な
り合わないようにする為の条件は、画像情報１とレンズ
アレイ２との距離をａ、レンズアレイ２とピンホールア
レイ４との距離をｂ1、ピンホールアレイ４と光センサ
アレイ３との距離をｂ2、レンズ２１の配列ピッチを
ｐ、センサ３１の受光幅をｗ1、ピンホールアレイのホ
ール幅をｗ2とした場合、これらが以下の（式３）及び
（式４）を満足するようにすればよい。 ｂ1／ａ≧ｗ2／ｐ ・・・・・・・・・・・・・・・・（式３） ｐ−ｗ1／２ｐ≧ｂ2／ｂ1≧ｗ1／２ｐ ・・・・・・・（式４）
【００３２】ピンホールアレイ４を用いた場合には、ピ
ンホールの箇所にセンサ３１があるのと同じことである
から、（式３）については、図２に示した実施例におい
てのレンズアレイ２と光センサアレイ３との距離（ｂ）
を、図５に示すようにレンズアレイ２とピンホールアレ
イ４との距離（ｂ1）に、センサの受光幅（ｗ）をピン
ホールアレイのホール幅（ｗ2）に置き換えることがで
き、したがって、ｂ1／ａ≧ｗ2／ｐ（式３）が導き出さ
れる。
【００３３】また、尚、個々のセンサへの入力画像の不
足があまり大きくなると、画像の読み取りに支障を来す
ので、ｗ2／ｐ≧ｂ1／（１０ａ）（式５）とすることが
好ましいのは前記した実施例と同じである。
【００３４】更に、ピンホールアレイ４を用いた場合に
は、図６及び図６の要部拡大図である図７に示すよう
に、ピンホールアレイ４と光センサアレイ３との距離
（ｂ2）が所定の範囲でないと、レンズ２１ａの隣のレ
ンズ２１ｂの中心を通った光線が、レンズ２１ａに対応
するピンホール４１ａを通り、更にこの光線がセンサ３
１ａまたはセンサ３１ｂの端部にかかることになる。セ
ンサ３１ａに光線がかかる場合には、△Ｏ1Ｏ2Ｏ3と△
Ｏ1Ｏ4Ｏ5は相似形であるから、ｂ2／ｂ1＝ｗ1／２ｐと
なる。そして、これよりもｂ2が大きいことが条件とな
るので、ｂ2／ｂ1≧ｗ1／２ｐが成立する。一方、セン
サ３１ｂに光線がかかる場合には、△Ｏ1Ｏ2Ｏ3と△Ｏ1
Ｏ6Ｏ7は相似形であるから、ｐ−ｗ1／２ｐ＝ｂ2／ｂ1
となる。そして、これよりもｂ2が大きいことが条件と
なるので、ｐ−ｗ1／２ｐ≧ｂ2／ｂ1が成立する。した
がって、ｐ−ｗ1／２ｐ≧ｂ2／ｂ1≧ｗ1／２ｐ（式４）
が導入される。
【００３５】また、ピンホールアレイ４を用いた場合
で、特に密着タイプでないものについては、レンズを斜
めに通った光が他のセンサに入射しないようにすべきで
あり、この為には以下の（式７）を満足するようにすれ
ばよい。 ｐ−（ｗ2／２）≧（ｗ3−ｐ）ｂ1／ａ・・・・・・・（式７）
【００３６】図８を参照して、（式７）の導入を説明す
る。レンズを斜めに通った光が他のセンサに入射しない
ようにするには、前記実施例の考え方を適用すれば、図
８において、右端の画像から出て、レンズ２１の中心を
通る光線が当該レンズの隣のレンズ２１に対応するピン
ホール４１に入らないようにすればよい。今、当該対応
するセンサの左端に右端の画像から出た光線が入射する
状態を想定すると、図８において、△Ｏ1Ｏ2Ｏ3と△Ｏ1
Ｏ4Ｏ5が相似形になっている。この状態ではｐ−（ｗ2
／２）＝（ｗ3−ｐ）ｂ1／ａであり、この状態よりもｂ
1が小さいかａが大きければよいのであるから、ｐ−
（ｗ2／２）≧（ｗ3−ｐ）ｂ1／ａが成立する。
【００３７】次に、本発明に係る画像入力光学系を適用
した画像入力装置の一例を図９乃至図１３に基づいて説
明する。ここで、図９は本願の画像入力光学系を組み込
んだ密着型画像入力装置の断面図、図１０は同画像入力
装置の分解斜視図、図１１はペン型画像入力装置の全体
図、図１２は図１１のＡ方向から見た拡大図、図１３
（ａ）及び（ｂ）は単レンズを組み込んだ場合と本願の
マイクロレンズアレイを組み込んだ場合の読み取り画像
の違いを示す図である。
【００３８】図１乃至図８で説明した部材と同一の部材
については同一の符号を付し、詳細な説明を省略して画
像入力光学系を説明すると、画像入力光学系はカバーガ
ラスＧ１、スペーサＳ１、レンズアレイ２、ガラスＧ
２、スペーサＳ２及び光センサアレイ３を積層して構成
されている。尚、ピンホールアレイをガラスＧ２の表面
に設ける構成としてもよい。
【００３９】また、図１１及び図１２に示すペン型画像
入力装置は、円筒状本体６の一端にタッチパネル入力用
の突部７を設け、他端に角筒状のケース８を取り付け、
このケース８内に画像入力光学系を組み込むことで、レ
ンズアレイ２と画像情報との距離（ａ）が一定になるよ
うにしている。
【００４０】更に、ケース８の画像情報と摺接する先端
面８１は画像情報に傾斜した状態で摺接すべく光軸に対
して角度をもって形成し、且つケース８の一部を透明窓
８ａとすることで上から見えるようにして、読み取るべ
き文書をペンで走査しようとする人が、斜めにしたペン
の透明窓８ａから自分の目で読み取る部分を確認しなが
ら、ペンを走査できるようにした。
【００４１】また、ケース先端面８１のうち、読み取り
部分の中央部に周辺よりも凹んだ凹部８２を形成し、画
像情報を傷つけることなく、また画像情報を確認しなが
ら画像入力装置を走査できるようにしている。
【００４２】更に本発明にあっては、単レンズではなく
多数のレンズが二次元マトリックス状に配列されたレン
ズアレイ２を組み込んでいる。単レンズを用いた場合に
は、例えば「田」という字を傾斜した状態で読み取ると
図１３（ａ）に示すように一端側が狭まり他端側が広が
った形状に読み取ってしまうが、レンズアレイ２を用い
ると、各レンズ２１の光軸がすべて平行であるため、画
像入力装置を斜めにしても、図１３（ｂ）に示すような
正しい形状に読み取ることができる。尚、この場合で
も、隣接画素の画像が重なり合わないために前記（式
１）の条件を満足する必要がある。
【００４３】また、ペンの先端部を斜めのまま少し丸味
をもたせることで、ペンの傾きを各人が好みに合せて調
節でき使い勝手がよくなる。この場合にも、レンズアレ
イ２を用いた本構成であれば、「田」が歪むことなく、
正しい文字読み取りが可能である。
【００４４】
【発明の効果】以上に説明したように本発明によれば、
画像情報と一定距離離間して設けられるとともに多数の
レンズを一次元又は二次元状に配列したレンズアレイ
と、このレンズアレイの画像情報と反対側になる後側に
配置されるとともに画像情報を光信号として検出する多
数のセンサを前記レンズに対応して一次元又は二次元状
に配列した光センサアレイとからなる画像入力光学系、
若しくはこれにレンズアレイと光センサアレイとの間に
設けられるピンホールアレイを加えた画像入力光学系に
おいて、画像情報とレンズアレイとの距離、レンズアレ
イと光センサアレイとの距離、レンズの配列ピッチ、セ
ンサの受光幅に関し、これらが一定の関係を有するよう
にしたので、個々のセンサへの入力画像が互いに重なり
合わないようにすることができる。
【００４５】また上記において、画像情報の有効幅と他
の寸法、例えば画像情報とレンズアレイとの距離等との
関係を一定にすることで、レンズを斜めに通った光が隣
のセンサに入射（クロストーク）しないようにすること
ができる。このように、入力画像の重なりとクロストー
クを防止することで、コントラストの高い低ノイズの画
像を検出することが可能となる。
【００４６】また本発明に係る画像入力光学系、あるい
はそれ以外の画像入力光学系を用いた画像入力装置にあ
っては、極めて偏平なレンズアレイを用いているので、
画像入力装置全体の薄型化が可能になり、コピー、ファ
クシミリ、イメージセンサ等に組み込み易い。
【００４７】更に、画像入力装置として例えばペン型と
し、前記画像入力光学系を画像情報と画像入力光学系の
レンズとの距離を一定にするケースに収め、このケース
の先端を画像情報に傾斜した状態で摺接すべく光軸に対
して角度をもって形成したので、自然な姿勢のまま画像
入力操作ができ使用しやすく、また、ケース先端の読み
取り部に凹部を形成することで、画像情報を傷つけるこ
となく、更にケースの一部を透明とすることで、読み取
り走査が楽になり、且つ単レンズではなく、マイクロレ
ンズアレイを用いることで、読み取り画像に歪がなくな
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願の画像入力光学系を示す図
【図２】（式１）及び（式２）の導入の説明に用いる図
【図３】（式６）の導入の説明に用いる図
【図４】ピンホールアレイを構成要素とした本願の画像
入力光学系を示す図
【図５】（式３）の導入の説明に用いる図
【図６】（式４）の導入の説明に用いる図
【図７】図６の要部拡大図
【図８】（式７）の導入の説明に用いる図
【図９】本願の画像入力光学系を組み込んだ密着型画像
入力装置の断面図
【図１０】同画像入力装置の分解斜視図
【図１１】本願の画像入力光学系を組み込んだペン型画
像入力装置の全体図
【図１２】図９のＡ方向から見た拡大図
【図１３】（ａ）及び（ｂ）は単レンズを組み込んだ場
合と本願のマイクロレンズアレイを組み込んだ場合の読
み取り画像の違いを示す図
【符号の説明】
１…画像情報、２…レンズアレイ、３…光センサアレ
イ、４…ピンホールアレイ、８…ケース、２１…レン
ズ、３１…光センサ、４１…ピンホール、８１…ケース
先端面、８２…ケース先端面の凹部、ａ…レンズアレイ
と画像情報との距離、ｂ…光センサアレイとレンズアレ
イとの距離、ｐ…レンズの配列ピッチ、ｗ…センサの受
光幅、ｂ1…レンズアレイとピンホールアレイとの距
離、ｂ2…ピンホールアレイと光センサアレイとの距
離、ｗ1…センサ３１の受光幅、ｗ2…ピンホールアレイ
のピンホール幅、ｗ3…画像情報の有効幅

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 画像情報と一定距離離間して設けられる
    とともに多数のレンズを一次元又は二次元状に配列した
    レンズアレイと、このレンズアレイの画像情報と反対側
    になる後側に配置されるとともに画像情報を光信号とし
    て検出する多数のセンサを前記レンズに対応して一次元
    又は二次元状に配列した光センサアレイとからなる画像
    入力光学系であって、 前記画像情報とレンズアレイとの距離をａ、レンズアレ
    イと光センサアレイとの距離をｂ、レンズの配列ピッチ
    をｐ、センサの受光幅をｗとした場合、これらは以下の
    （式１）を満足することを特徴とする画像入力光学系。 ｂ／ａ≧ｗ／ｐ・・・・・・・・・・・・・・・・・・（式１）
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の画像入力光学系におい
    て、前記画像情報とレンズアレイとの距離をａ、レンズ
    アレイと光センサアレイとの距離をｂ、レンズの配列ピ
    ッチをｐ、センサの受光幅をｗとした場合、これらは以
    下の（式２）を満足することを特徴とする画像入力光学
    系。 ｗ／ｐ≧ｂ／（１０ａ）・・・・・・・・・・・・・・（式２）
  3. 【請求項３】 画像情報と一定距離離間して設けられる
    とともに多数のレンズを一次元又は二次元状に配列した
    レンズアレイと、このレンズアレイの画像情報と反対側
    になる後側に配置されるとともに画像情報を光信号とし
    て検出する多数のセンサを前記レンズに対応して一次元
    又は二次元状に配列した光センサアレイと、前記レンズ
    アレイと光センサアレイとの間に設けられるピンホール
    アレイとからなる画像入力光学系であって、 前記画像情報とレンズアレイとの距離をａ、レンズアレ
    イとピンホールアレイとの距離をｂ1、ピンホールアレ
    イと光センサアレイとの距離をｂ2、レンズの配列ピッ
    チをｐ、センサの受光幅をｗ1、ピンホールアレイのホ
    ール幅をｗ2とした場合、これらは以下の（式３）及び
    （式４）を満足することを特徴とする画像入力光学系。 ｂ1／ａ≧ｗ2／ｐ ・・・・・・・・・・・・・・・・（式３） ｐ−ｗ1／２ｐ≧ｂ2／ｂ1≧ｗ1／２ｐ ・・・・・・・（式４）
  4. 【請求項４】 請求項３に記載の画像入力光学系におい
    て、前記画像情報とレンズアレイとの距離をａ、レンズ
    アレイとピンホールアレイとの距離をｂ1、レンズの配
    列ピッチをｐ、ピンホールアレイのホール幅をｗ2とし
    た場合、これらは以下の（式５）を満足することを特徴
    とする画像入力光学系。 ｗ2／ｐ≧ｂ1／（１０ａ）・・・・・・・・・・・・・（式５）
  5. 【請求項５】 画像情報と一定距離離間して設けられる
    とともに多数のレンズを一次元又は二次元状に配列した
    レンズアレイと、このレンズアレイの画像情報と反対側
    になる後側に配置されるとともに画像情報を光信号とし
    て検出する多数のセンサを前記レンズに対応して一次元
    又は二次元状に配列した光センサアレイとからなる画像
    入力光学系であって、 前記画像情報の有効幅をｗ3、画像情報とレンズアレイ
    との距離をａ、レンズアレイと光センサアレイとの距離
    をｂ、レンズの配列ピッチをｐ、センサの受光幅をｗと
    した場合、これらは以下の（式１）、（式６）を満足す
    ることを特徴とする画像入力光学系。 ｂ／ａ≧ｗ／ｐ・・・・・・・・・・・・・・・・・・（式１） ｐ−（ｗ／２）≧（ｗ3−ｐ）ｂ／ａ ・・・・・・・・（式６）
  6. 【請求項６】 請求項５に記載の画像入力光学系におい
    て、前記画像情報とレンズアレイとの距離をａ、レンズ
    アレイと光センサアレイとの距離をｂ、レンズの配列ピ
    ッチをｐ、センサの受光幅をｗとした場合、これらは以
    下の（式２）を満足することを特徴とする画像入力光学
    系。 ｗ／ｐ≧ｂ／（１０ａ）・・・・・・・・・・・・・・（式２）
  7. 【請求項７】 画像情報と一定距離離間して設けられる
    とともに多数のレンズを一次元又は二次元状に配列した
    レンズアレイと、このレンズアレイの画像情報と反対側
    になる後側に配置されるとともに画像情報を光信号とし
    て検出する多数のセンサを前記レンズに対応して一次元
    又は二次元状に配列した光センサアレイと、前記レンズ
    アレイと光センサアレイとの間に設けられるピンホール
    アレイとからなる画像入力光学系であって、 前記画像情報の有効幅をｗ3、画像情報とレンズアレイ
    との距離をａ、レンズアレイとピンホールアレイとの距
    離をｂ1、ピンホールアレイと光センサアレイとの距離
    をｂ2、レンズの配列ピッチをｐ、センサの受光幅を
    ｗ1、ピンホールアレイのホール幅をｗ2とした場合、こ
    れらは以下の（式３）、（式４）及び（式７）を満足す
    ることを特徴とする画像入力光学系。 ｂ1／ａ≧ｗ2／ｐ ・・・・・・・・・・・・・・・・（式３） ｐ−ｗ1／２ｐ≧ｂ2／ｂ1≧ｗ1／２ｐ ・・・・・・・（式４） ｐ−（ｗ2／２）≧（ｗ3−ｐ）ｂ1／ａ・・・・・・・（式７）
  8. 【請求項８】 請求項７に記載の画像入力光学系におい
    て、前記画像情報とレンズアレイとの距離をａ、レンズ
    アレイとピンホールアレイとの距離をｂ1、レンズの配
    列ピッチをｐ、ピンホールアレイのホール幅をｗ2とし
    た場合、これらは以下の（式５）を満足することを特徴
    とする画像入力光学系。 ｗ2／ｐ≧ｂ1／（１０ａ）・・・・・・・・・・・・・（式５）
  9. 【請求項９】 請求項１乃至請求項８に記載の画像入力
    光学系を用いた画像入力装置において、前記画像入力光
    学系は画像情報と画像入力光学系のレンズとの距離を一
    定にするケース内に収められ、更にケースの先端面は画
    像情報に傾斜した状態で摺接すべく光軸に対して角度を
    もって形成されていることを特徴とする画像入力装置。
  10. 【請求項１０】 請求項９に記載の画像入力装置におい
    て、前記ケースの先端面のうち、読み取り部分がその周
    辺よりも凹んだ構造になっていることを特徴とする画像
    入力装置。
  11. 【請求項１１】 請求項１乃至請求項８に記載の画像入
    力光学系を用いた画像入力装置において、この画像入力
    装置はレンズアレイ及びセンサアレイが二次元マトリッ
    クス状に配列されていることを特徴とする画像入力装
    置。
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