專利名稱：圖像讀取裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種使用于復(fù)印機(jī)等中的圖像讀取裝置。
背景技術(shù)：
在復(fù)印機(jī)、掃描儀、傳真機(jī)等中使用的圖像讀取裝置中大致區(qū)分有兩種方式，其 中，該圖像讀取裝置使用一維攝像元件對(duì)讀取位置處的圖像進(jìn)行掃描從而讀取整個(gè)圖像。 此外，一般將排列有一維攝像元件的方向稱作主掃描方向，將進(jìn)行掃描的方向稱作副掃描 方向。兩種方式中的一種方式是通過(guò)單眼(single-eye)的透鏡將主掃描方向的整個(gè)圖 像縮小轉(zhuǎn)印到攝像元件上的方式，在復(fù)印機(jī)中主要用于表面的讀取。在該方式中，通常位于 原稿側(cè)的攝像元件、透鏡被固定，只有反射鏡(mirror)在副掃描方向上移動(dòng)而掃描整個(gè)原 稿。在該方法中，原稿側(cè)的焦點(diǎn)深度(稱作景深)大到幾mm程度、例如6mm等，因此具有如 下優(yōu)點(diǎn)即使原稿沒(méi)有緊靠在復(fù)印機(jī)的原稿讀取面，也能夠讀取原稿。由于具有例如即使在 書(shū)本的訂線處那樣的無(wú)法緊靠在原稿面的情況下也不會(huì)對(duì)焦模糊而能夠讀取這樣的優(yōu)點(diǎn)， 因此在復(fù)印機(jī)的表面讀取中主要使用該方式。具有該方式派生出的各種專利文獻(xiàn)，例如舉 出專利文獻(xiàn)1 (稱作現(xiàn)有方法1)。所述兩種方式中的另一種方式是將主掃描方向的圖像分割為多個(gè)并用復(fù)眼透鏡 來(lái)讀取圖像的方式，通常被稱作緊靠型圖像傳感器。該方式利用于復(fù)印機(jī)的背面讀取、傳 真機(jī)的原稿讀取、紙幣的識(shí)別傳感器、個(gè)人計(jì)算機(jī)用的掃描儀等，特征在于是小型的。作 為該緊靠型圖像傳感器的光學(xué)系統(tǒng)，當(dāng)前成為主流的現(xiàn)有技術(shù)例如公開(kāi)在專利文獻(xiàn)2中。 在此，公開(kāi)了如下的圖像讀取裝置作為復(fù)眼透鏡(在文獻(xiàn)中是棒狀透鏡陣列(rod lens array))，使用在半徑方向上排列多個(gè)具有以某個(gè)函數(shù)規(guī)定的折射率的分布的棒狀透鏡而 進(jìn)行陣列化的結(jié)構(gòu)，得到正立等倍像(稱作現(xiàn)有方法2)。作為緊靠型圖像傳感器的光學(xué)系統(tǒng)中的代表性方式的另一個(gè)例子，例如有專利文 獻(xiàn)3中公開(kāi)的方式。在該方式中，通過(guò)針對(duì)在主掃描方向上分割的每個(gè)單元(cell)設(shè)置的 透鏡，縮小轉(zhuǎn)印與單元對(duì)應(yīng)的區(qū)域的圖像而成像到攝像元件中。通過(guò)將針對(duì)每個(gè)單元設(shè)置 的攝像元件的輸出信號(hào)進(jìn)行圖像合成，從而復(fù)原原稿面的圖像(稱作現(xiàn)有方法3)。另外，在專利文獻(xiàn)4中公開(kāi)了如下方式雖然與所述現(xiàn)有方法2或者所述現(xiàn)有方法 3類似，但是使用復(fù)眼的反射透鏡陣列(mirror lensarray)來(lái)得到正立等倍像(稱作現(xiàn)有 方法4)。另外，在專利文獻(xiàn)5中公開(kāi)了如下方式將讀取區(qū)域分為第奇數(shù)個(gè)區(qū)域和第偶 數(shù)個(gè)區(qū)域，由該第奇數(shù)個(gè)、第偶數(shù)個(gè)來(lái)改變成像光學(xué)系統(tǒng)的光路，成像光學(xué)系統(tǒng)是遠(yuǎn)心的 (telecentric)，在成像面得到正立等倍像(稱作現(xiàn)有方法5)。專利文獻(xiàn)1 日本特開(kāi)平10-308852號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本特開(kāi)平8-204899號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3 日本特開(kāi)平5-14600號(hào)公報(bào)
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專利文獻(xiàn)4 日本特開(kāi)平11-8742號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)5 日本特開(kāi)2005-37448號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
關(guān)于現(xiàn)有方法1，如上所述具有景深大這樣的優(yōu)點(diǎn)，但是存在導(dǎo)致光學(xué)系統(tǒng)大型化 這樣的問(wèn)題。另外，為了在移動(dòng)反射鏡時(shí)不使從原稿面到透鏡為止的光路發(fā)生變化，存在必 須控制光路途中的多個(gè)反射鏡的移動(dòng)速度、以及為此花費(fèi)成本這樣的問(wèn)題。關(guān)于現(xiàn)有方法2，雖然有小型且低成本這樣的優(yōu)點(diǎn)，但是存在景深小這樣的問(wèn)題， 存在色像差大這樣的問(wèn)題。關(guān)于現(xiàn)有方法3，在加大景深的情況下，存在如下問(wèn)題裝置大型化；色像差變大； 由于因景深而導(dǎo)致轉(zhuǎn)印倍率發(fā)生變化，因此對(duì)以各成像光學(xué)系統(tǒng)單位所拍攝的圖像進(jìn)行合 成時(shí)引起圖像的疊合不一致。因此，難以加大景深。關(guān)于現(xiàn)有方法4，由于作為成像光學(xué)元件而使用了配置多個(gè)凹面鏡的反射鏡陣列， 因此具有沒(méi)有色像差這樣的效果。然而，由于沒(méi)有記載與光圈(diaphragm) 17、第一反射 鏡陣列13、第一反射鏡陣列14相關(guān)的詳細(xì)的配置，因此認(rèn)為在原稿遠(yuǎn)離接觸鏡(contact glass) 12的情況下，像的轉(zhuǎn)印倍率發(fā)生變化。其結(jié)果，鄰接的圖像彼此的疊合方式不同，認(rèn) 為陣列邊界面中的圖像變差，難以得到大的景深。關(guān)于現(xiàn)有方法5，針對(duì)直線狀的物體10，由奇數(shù)區(qū)域成像系統(tǒng)11 41和偶數(shù)區(qū)域 成像系統(tǒng)12 42從傾斜方向讀取像。因此，當(dāng)物體10的焦點(diǎn)方向的位置發(fā)生變化時(shí)，在奇 數(shù)區(qū)域和偶數(shù)區(qū)域中讀取的位置會(huì)發(fā)生變化，存在兩者的像在作為成像面的感光性的介質(zhì) 60上產(chǎn)生偏差這樣的問(wèn)題。并且，在說(shuō)明書(shū)中沒(méi)有記載遠(yuǎn)心的成像系統(tǒng)的具體的結(jié)構(gòu)及效 果。當(dāng)物體10的焦點(diǎn)方向的位置發(fā)生變化時(shí)，可以認(rèn)為焦點(diǎn)位置中的轉(zhuǎn)印倍率發(fā)生變化， 整數(shù)第m個(gè)和第m+1個(gè)的成像系統(tǒng)間的圖像的疊合方式不同，導(dǎo)致圖像變差。由于以上的 兩個(gè)問(wèn)題，現(xiàn)有方法5難以得到大的景深。本發(fā)明是為了解決如上所述的問(wèn)題點(diǎn)而作出的，目的在于提供景深大、且小型的 圖像讀取裝置。為了達(dá)成所述目的，本發(fā)明構(gòu)成為如下。S卩，本發(fā)明的一個(gè)方式中的圖像讀取裝置的特征在于，具備光源，向原稿的被攝 像部照射光；將由所述被攝像部反射的所述光的散射光進(jìn)行聚光并成像為圖像的成像光學(xué) 系統(tǒng)，該成像光學(xué)系統(tǒng)具有在所述原稿側(cè)形成了遠(yuǎn)心的光學(xué)系統(tǒng)的多個(gè)單元，該多個(gè)單元 是在主掃描方向上配置多個(gè)且各自獨(dú)立的光學(xué)系統(tǒng)，在所述副掃描方向上將所述單元排列 為第一列以及第二列這兩列，且以使在同列配置的各單元中的主光線內(nèi)的從所述原稿朝向 各單元的光線相互平行的方式配置各單元，以能夠在所述副掃描方向上的各單元之間補(bǔ)足 成像圖像的方式，在所述主掃描方向上將所述第一列以及所述第二列的各單元配置成鋸齒 狀；與各個(gè)所述單元對(duì)應(yīng)地配置的多個(gè)攝像元件部；存儲(chǔ)器，將在所述副掃描方向上對(duì)應(yīng) 的所述攝像元件部彼此發(fā)送的圖像信息進(jìn)行存儲(chǔ)；以及處理裝置，將存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中 的所述圖像信息復(fù)原并合成為圖像而制作原稿圖像。另外，在所述圖像讀取裝置中，也可以在使配置在所述第一列的各單元的主光線 內(nèi)的從所述原稿朝向各單元的光線、與配置在所述第二列的各單元的主光線內(nèi)的從所述原
4稿朝向各單元的光線向所述第一列與所述第二列的間隙側(cè)傾斜的狀態(tài)下，配置了在所述第 一列以及所述第二列配置的各單元。另外，在所述圖像讀取裝置中，也可以還具備彎曲鏡，該彎曲鏡設(shè)置在所述原稿與 所述單元之間，使向所述單元入射的所述散射光的光路彎曲。另外，在所述圖像讀取裝置中，所述彎曲鏡也可以由在所述副掃描方向上的不同 的位置處沿著所述主掃描方向配置的、與所述第一列的所述單元對(duì)應(yīng)的第一彎曲鏡以及與 所述第二列的所述單元對(duì)應(yīng)的第二彎曲鏡構(gòu)成。另外，在所述圖像讀取裝置中，也可以是所述彎曲鏡在所述副掃描方向上的一個(gè) 位置處沿著所述主掃描方向配置，并由與所述第一列的所述單元對(duì)應(yīng)的第一反射面以及與 所述第二列的所述單元對(duì)應(yīng)的第二反射面構(gòu)成。另外，在所述圖像讀取裝置中，所述單元也可以具有來(lái)自所述原稿的所述散射光 入射的第一光學(xué)元件、和向所述攝像元件部射出光的第二光學(xué)元件，所述第一光學(xué)元件以 及所述第二光學(xué)元件中的至少一個(gè)是反射型的聚光元件。另外，在所述圖像讀取裝置中，所述單元也可以還具有光圈，所述光圈的光通過(guò)區(qū) 域由反射鏡構(gòu)成，其中，該光圈配置在所述第一光學(xué)元件的后側(cè)焦點(diǎn)位置，并將該單元設(shè)為 在所述原稿側(cè)遠(yuǎn)心的光學(xué)系統(tǒng)。另外，在所述圖像讀取裝置中，能夠?qū)⒏鲉卧霓D(zhuǎn)印倍率設(shè)為1。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方式中的圖像讀取裝置，具備向原稿照射光的光源、在原稿側(cè) 形成遠(yuǎn)心的成像光學(xué)系統(tǒng)且以在副掃描方向上兩列的方式在主掃描方向上配置了多個(gè)的 單元、攝像元件、臨時(shí)存儲(chǔ)圖像信息的存儲(chǔ)器、以及將所存儲(chǔ)的圖像信息進(jìn)行復(fù)原的處理裝 置。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，將原稿的主掃描方向上的讀取區(qū)域進(jìn)行分割，由多個(gè)單元來(lái)讀取圖像，因 此能夠使圖像讀取裝置小型化。而且，在副掃描方向上配置兩列單元，從配置在各列中的單 元得到圖像，因此不會(huì)使從配置在主掃描方向上的單元彼此得到的圖像變差而能夠相互補(bǔ) 足單元間的圖像。因此，能夠得到良好的圖像。而且，各單元是在原稿側(cè)遠(yuǎn)心的光學(xué)系統(tǒng)， 因此能夠加大被攝體距離。當(dāng)詳細(xì)說(shuō)明時(shí)，通過(guò)將各單元的原稿側(cè)設(shè)為遠(yuǎn)心的光學(xué)系統(tǒng)，具有如下優(yōu)點(diǎn)即使 原稿在焦點(diǎn)方向上移動(dòng)，圖像的轉(zhuǎn)印倍率也不會(huì)改變。另一方面，各單元是在原稿側(cè)遠(yuǎn)心 的光學(xué)系統(tǒng)，從而在從單元所讀取的圖像范圍的端附近的點(diǎn)(設(shè)為點(diǎn)E)朝向單元的入射 瞳孔的光線束中，主光線成為與光軸平行。因此，關(guān)于來(lái)自點(diǎn)E的光線束，為了不產(chǎn)生漸暈 (vignetting)而使其全部入射到單元的光學(xué)系統(tǒng)中，需要口徑比原稿的讀取范圍還大的透 鏡。如果在副掃描方向?qū)⒏鲉卧渲脼橐涣胁⒃谥鲯呙璺较蛏相徑拥嘏渲?，則導(dǎo)致在各單 元之間的邊界部分中讀取范圍產(chǎn)生空白。相反地，如果使透鏡的口徑與一個(gè)單元的讀取寬 度一致，則產(chǎn)生如下問(wèn)題在來(lái)自點(diǎn)E的光線束中產(chǎn)生漸暈。因此，在本發(fā)明的一個(gè)方式的圖像讀取裝置中，在副掃描方向上將單元配置為兩 列。這里，為了容易理解，對(duì)單元附加編號(hào)。將在副掃描方向上排列的兩列中的第一列單元 設(shè)為η = 1、3、5、...，將第二列單元設(shè)為η = 2、4、6、...。在所述一個(gè)方式的圖像讀取裝 置中，采用使單元的開(kāi)口大于單元的讀取范圍的結(jié)構(gòu)。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，在一方的第一列中鄰接 的單元之間、即第k個(gè)和第(k+2)個(gè)的各單元之間的邊界中，即使產(chǎn)生了無(wú)法讀取的空白范 圍，也能夠由另一方的第二列中的第(k+Ι)個(gè)單元讀取該空白范圍的圖像，從而相互不足
5圖像。另一方面，通過(guò)采用所述兩列的結(jié)構(gòu)，在第一列和第二列中的各單元中，副掃描方 向的讀取位置不同。因此，同一時(shí)刻拍攝的第一列的單元和第二列的單元中的圖像不同。為 了修正該圖像的不同，在本發(fā)明的一個(gè)方式的圖像讀取裝置中采用了如下方法使用掃描 第一列和第二列的副掃描方向的距離所需的時(shí)間，合成所拍攝的圖像。即，在所述一個(gè)方式 的圖像讀取裝置中，具備存儲(chǔ)器，臨時(shí)保存所讀取的圖像。從該存儲(chǔ)器中讀出在略微不同的 時(shí)刻所拍攝的第一列以及第二列的各單元的兩個(gè)圖像，并由圖像處理裝置進(jìn)行圖像復(fù)原。 因而，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方式的圖像讀取裝置，能夠根據(jù)讀取圖像，形成正常的圖像。而且，如上所述在本發(fā)明的一個(gè)方式的圖像讀取裝置中，在第一列以及第二列中 包含的所有的單元中，各單元的主光線內(nèi)的從原稿朝向各單元的光線是平行的，因此即使 在從各單元到原稿為止的距離發(fā)生變動(dòng)的情況下，相對(duì)于攝像元件部的圖像的位置不會(huì)變 化。因此，合成后的圖像的第k個(gè)和第(k+Ι)個(gè)邊界部的圖像也不會(huì)變差。因而如上所述，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方式的圖像讀取裝置，能夠加大景深，且實(shí)現(xiàn)小 型化。而且，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方式的圖像讀取裝置，將單元彼此配置為鋸齒狀，因此能 夠在鄰接的單元之間形成足夠的間隙，能夠不遮擋必要的光路而設(shè)置遮光板。即，能夠遮擋 由于雜散光而產(chǎn)生的耀斑、重像這樣的期望的像以外的光線，能夠得到清晰的圖像。另外，在所述第一列配置的單元、和在所述第二列配置的單元中，能夠以使來(lái)自各 個(gè)原稿的主光線的角度相對(duì)于副掃描方向不同的方式，配置各單元。根據(jù)這種配置結(jié)構(gòu)，能 夠使原稿面中的基于第一列單元的原稿面中的讀取范圍、與基于第二列單元的原稿面中的 讀取范圍在副掃描方向上的間隙變窄，能夠減小存儲(chǔ)讀取圖像的所述存儲(chǔ)器的容量。另外，通過(guò)在原稿與單元之間設(shè)置使光路彎曲的彎曲鏡，能夠增加單元配置的自 由度，能夠有助于圖像讀取裝置的小型化。并且，通過(guò)將所述彎曲鏡配置在副掃描方向上的一個(gè)位置處，能夠消除所合成的 圖像的位置變動(dòng)、且減小存儲(chǔ)器的容量。另外，通過(guò)由凹面鏡來(lái)構(gòu)成與單元所具備的透鏡相當(dāng)?shù)牟考?，能夠?jié)省空間，且能 夠降低色像差。而且，通過(guò)由反射鏡來(lái)構(gòu)成單元所具備的光圈的光通過(guò)區(qū)域，能夠進(jìn)一步有助于 圖像讀取裝置的小型化。另外，通過(guò)將轉(zhuǎn)印倍率設(shè)為1，能夠使用現(xiàn)有的分辨率的攝像元件。


圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的圖像讀取裝置的結(jié)構(gòu)的立體圖。圖2是表示圖1所示的圖像讀取裝置中的主掃描方向的結(jié)構(gòu)的剖面圖。圖3是表示圖1所示的圖像讀取裝置中的副掃描方向的結(jié)構(gòu)的透視圖。圖4是表示頂面板(top panel)上的讀取區(qū)域的配置狀態(tài)、以及原稿圖像字符信 息的一個(gè)例子的圖。圖5是表示攝像元件部的配置、以及所拍攝的字符圖像的一個(gè)例子的圖。圖6是表示拍攝并反轉(zhuǎn)處理后的字符圖像信息的一個(gè)例子的圖。
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圖7的(a)是表示由圖1所示的圖像讀取裝置所具備的第一列單元讀取書(shū)本狀的 原稿的情形的圖，(b)是表示由圖1所示的圖像讀取裝置所具備的第二列單元讀取書(shū)本狀 的原稿的情形的圖。圖8是表示通過(guò)圖1所示的圖像讀取裝置在副掃描方向中讀取如書(shū)本那樣的原稿 的情形的圖。圖9是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2的圖像讀取裝置的結(jié)構(gòu)的立體圖。圖10是表示圖9所示的圖像讀取裝置的主掃描方向上的結(jié)構(gòu)的剖面圖。圖11是表示圖9所示的圖像讀取裝置的副掃描方向上的結(jié)構(gòu)的透視圖。圖12是表示圖9所示的圖像讀取裝置的結(jié)構(gòu)的變形例的副掃描方向上的透視圖。圖13是表示本發(fā)明的實(shí)施方式3的圖像讀取裝置的結(jié)構(gòu)的副掃描方向的透視圖。圖14是表示本發(fā)明的實(shí)施方式4的圖像讀取裝置的結(jié)構(gòu)的立體圖。圖15是表示圖14所示的圖像讀取裝置中的一個(gè)單元的結(jié)構(gòu)的立體圖。圖16是表示圖14所示的圖像讀取裝置的結(jié)構(gòu)的副掃描方向的透視圖。圖17是表示圖14所示的圖像讀取裝置的結(jié)構(gòu)的立體圖。圖18是表示圖14所示的圖像讀取裝置的結(jié)構(gòu)的立體圖，是從內(nèi)側(cè)觀察圖17的 圖。圖19是表示本發(fā)明的實(shí)施方式5的圖像讀取裝置的結(jié)構(gòu)的立體圖。圖20是圖19所示的圖像讀取裝置的結(jié)構(gòu)的副掃描方向上的透視圖。圖21是表示圖19所示的圖像讀取裝置的結(jié)構(gòu)的立體圖。圖22是表示本發(fā)明的實(shí)施方式6的圖像讀取裝置的結(jié)構(gòu)的立體圖。圖23是圖22所示的圖像讀取裝置的結(jié)構(gòu)的副掃描方向上的透視圖。圖24是表示圖22所示的圖像讀取裝置的一個(gè)單元的視野范圍中攝像元件面上的 光量分布的圖。圖25是表示本發(fā)明的實(shí)施方式7的圖像讀取裝置的結(jié)構(gòu)的副掃描方向的透視圖。圖26是實(shí)施方式1 7所具備的攝像元件基板的俯視圖。圖27是表示實(shí)施方式1 7所具備的攝像元件部的結(jié)構(gòu)的俯視圖。圖28是表示實(shí)施方式1 7所具備的光源的結(jié)構(gòu)的圖。圖29是說(shuō)明圖28所示的光源的圖。圖30是表示實(shí)施方式1 7的圖像讀取裝置所具備的處理裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。圖31是實(shí)施方式1 7的圖像讀取裝置所具備的攝像元件部彼此的接線圖。圖32是實(shí)施方式1 7的圖像讀取裝置所具備的攝像元件部彼此的其它實(shí)施例 的接線圖。圖33是說(shuō)明實(shí)施方式1 7的圖像讀取裝置所具備的處理裝置的動(dòng)作的時(shí)序圖。圖34是用于說(shuō)明實(shí)施方式1 7的圖像讀取裝置所具備的處理裝置的動(dòng)作的圖。圖35是用于說(shuō)明實(shí)施方式1 7的圖像讀取裝置所具備的處理裝置的動(dòng)作的圖， 是說(shuō)明倒像數(shù)據(jù)的重新排列以及信號(hào)處理的圖。圖36是用于說(shuō)明實(shí)施方式1 7的圖像讀取裝置所具備的處理裝置的動(dòng)作的圖， 是說(shuō)明比較、對(duì)照、跳越(skipping)、修復(fù)電路的框圖。圖37是表示對(duì)圖1所示的圖像讀取裝置設(shè)置遮光部件的情況的立體圖。
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圖38是用于說(shuō)明在將各單元配置成鋸齒狀的結(jié)構(gòu)中設(shè)置遮光部件的情況的效果 的圖。圖39是用于說(shuō)明不是將各單元配置成鋸齒狀而是簡(jiǎn)單地鄰接而配置的結(jié)構(gòu)中的 問(wèn)題點(diǎn)的圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明1 成像光學(xué)系統(tǒng)；2 照明光源；3 頂面板；4 基板；5 存儲(chǔ)器；6 處理裝置；7 原
稿；8、9 讀取線；11、12、13、14、......單元；31、32、33、34、......被攝像部；41、42、43、
44、......攝像元件部；100 第一透鏡；101 孔(aperture) ；102 第二透鏡；111 第一彎
曲鏡；112 第二彎曲鏡；113 第三彎曲鏡；126 遮光部件；202 遮光光線；203 虛線區(qū)域； 211 主掃描方向；212 副掃描方向；215 第一列；216 第二列；501 507 圖像讀取裝置。
具體實(shí)施例方式下面，參照

作為本發(fā)明的實(shí)施方式的圖像讀取裝置。此外，在各圖中對(duì)同 一或者相同的結(jié)構(gòu)部分標(biāo)記相同的符號(hào)。實(shí)施方式1.下面，使用圖1 圖3來(lái)說(shuō)明與本發(fā)明的實(shí)施方式1有關(guān)的圖像讀取裝置的一個(gè) 例子。本實(shí)施方式的圖像讀取裝置501大體區(qū)分時(shí)具備成像光學(xué)系統(tǒng)1、光源2、攝像元
件部41、42.....存儲(chǔ)器5、以及處理裝置6。關(guān)于這些結(jié)構(gòu)部分，在作為被讀取圖像的被讀
取物的一個(gè)例子的原稿7的附近配置了光源2，以使由原稿7反射的光能夠入射的方式配置 了成像光學(xué)系統(tǒng)1，并適當(dāng)配置了攝像元件部41等。這種圖像讀取裝置501沿著主掃描方 向(X方向)211讀取原稿7的圖像，還在與主掃描方向211正交的副掃描方向(Y方向)212 上掃描原稿7，讀取原稿7中的全部圖像。此外，原稿7是指對(duì)文章、書(shū)畫(huà)、照片等進(jìn)行了顯 示的被讀取物、或紙幣等被讀取物，相當(dāng)于成為進(jìn)行印刷的源的被讀取物、或用于真假判定 的被讀取物、或用作電子文件的被讀取物。另外，在圖1中，為了使圖示清晰，省略了原稿7 的圖示。原稿7載置于作為原稿載置部件的頂面板3。頂面板3由透明體構(gòu)成，一般為玻璃 板。例如是熒光燈、LED等的照明光源2配置在頂面板3的下方且不影響讀取原稿7的位 置，向原稿7上的讀取位置處存在的被攝影部31、32、...照射照明光線201。此外，在圖1 中，光源2在副掃描方向212上僅配置在成像光學(xué)系統(tǒng)1的一側(cè)，但是不限于此，當(dāng)然也可 以配置在兩側(cè)。圖28示出了光源2的構(gòu)造。光源2大體區(qū)分時(shí)具備具有射出部22和光散射層25 的導(dǎo)光體21、電極部26、以及發(fā)光源27，在該光源2的長(zhǎng)度方向的兩端部分別配置的電極部 26以及發(fā)光源27之間，配置有導(dǎo)光體21。光散射層25設(shè)置在導(dǎo)光體21的大致全長(zhǎng)上，該光散射層25用于從沿著主掃描方 向211的全體光源2通過(guò)導(dǎo)光體21的射出部22均勻地照射光。在本實(shí)施方式中，發(fā)光源 27分別由發(fā)出紅色(R)、綠色(G)以及藍(lán)色⑶波長(zhǎng)的LED芯片所構(gòu)成。由此，如圖29所 示，在電極部26中設(shè)置有R光源27R、B光源27B、以及G光源27G。另外，為了從射出部22均勻地射出光，關(guān)于光散射層25，在發(fā)光源27被設(shè)置在導(dǎo)
8光體21兩端的情況下，在主掃描方向211的中央寬幅地形成，在單側(cè)設(shè)置的情況下，隨著遠(yuǎn) 離光源27而寬幅地形成。此外，在圖29中示出了在主掃描方向211的中央寬幅地形成的 光散射層25。此外，各RGB光源27的光學(xué)波長(zhǎng)大致與設(shè)置于受光部402的RGB濾波器的各RGB 色的波長(zhǎng)一致。另外，這種光源2的結(jié)構(gòu)不限于本實(shí)施方式1，在后述的實(shí)施方式2 7中的圖像 讀取裝置中也相同。在附圖中，為了在說(shuō)明上以及視覺(jué)上容易理解，用矩形的框包圍被攝影部31、 32、...而進(jìn)行了圖示，但是實(shí)際上不存在構(gòu)造物。另外，為了說(shuō)明，沿著主掃描方向211，將 排列了被攝像部31、33、...的部分設(shè)為讀取線8，將排列了被攝像部32、34、...的部分設(shè) 為讀取線9。成像光學(xué)系統(tǒng)1是將由被攝影部31、32、...反射的、光源2的照明光線201的散射 光進(jìn)行聚光而成像為圖像的成像光學(xué)系統(tǒng)。這種成像光學(xué)系統(tǒng)1具有多個(gè)單元11、12、...。 各單元11、12、...是分別獨(dú)立的成像光學(xué)系統(tǒng)，在原稿7側(cè)具有遠(yuǎn)心的光學(xué)系統(tǒng)，在主掃描 方向211上配置有多個(gè)單元11、12、...。而且，在副掃描方向212上，各單元11、12、...被 排列為第1列215以及第2列216這兩列。在此，單元11、13、15、...屬于第1列215，單元 12,14...屬于第2列216。另外，配置成同列的各單元被配置為在各單元的主光線內(nèi)使從原 稿7朝向各單元11、12、...的光線相互平行。此外，在本實(shí)施方式的一個(gè)例子中，光軸是一 個(gè)直線，因此主光線中的從原稿7朝向各單元11、12、...的光線這樣的詞句能夠用光軸這 樣的詞語(yǔ)來(lái)替換。即，以使屬于第1列的各單元11、13、...的光軸lla、13a、...相互平行 的方式設(shè)置各單元11、13、...，以使屬于第2列的各單元12、14、...的光軸12a、14a、...相 互平行的方式設(shè)置各單元12、14、...。而且，第1列215以及第2列216的各單元11、12、13、...在主掃描方向211上被 配置成鋸齒狀，使得在副掃描方向212上的各單元11、12之間、各單元12、13之間、各單元 13、14之間、...能夠補(bǔ)足成像圖像。說(shuō)明構(gòu)成各單元11、12、13、...的光學(xué)系統(tǒng)要素的配置和光路。圖2是表示主掃描方向211上的第1列215所具備的單元11、13、15、...的成像 光學(xué)系統(tǒng)要素和主要光路的圖。圖3是在將副掃描方向212上的單元11和單元12進(jìn)行了 重疊的狀態(tài)下示出了成像光學(xué)系統(tǒng)要素和主要光路的圖。各單元11、12、13、...具有相同的結(jié)構(gòu)，在此作為代表以單元11為例進(jìn)行說(shuō)明。單 元11包括第一透鏡100，是作為第一光學(xué)元件而發(fā)揮功能的一個(gè)例子；孔101，是作為光 圈而發(fā)揮功能的一個(gè)例子；第二透鏡102，是作為第二光學(xué)元件而發(fā)揮功能的一個(gè)例子；以 及保持它們的保持器103。在單元11中，通過(guò)在第一透鏡100的后側(cè)焦點(diǎn)位置配置孔101， 單元11能夠在原稿7側(cè)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)心的光學(xué)系統(tǒng)。另外，在本實(shí)施方式1中，如圖所示以使各單元11、12、13、...中的第一透鏡100、 孔101、以及第二透鏡102的光軸垂直于頂面板3的方式，在本實(shí)施方式中是以與Z方向平 行的方式，配置有各單元11、12、13、...。因此，來(lái)自原稿7上的由各單元11、12、13、...所 分擔(dān)的讀取范圍的反射光線且對(duì)成像有貢獻(xiàn)的光線束中的主光線全部與頂面板3垂直。攝像元件部41、42、...與各單元11、12、13、...對(duì)應(yīng)地配置在基板4上。S卩，與屬
9于第一列215的單元11、13、...對(duì)應(yīng)地配置了攝像元件部41、43、...，與屬于第二列216 的單元12、14、...對(duì)應(yīng)地配置了攝像元件部42、44、...。圖26是具備攝像元件部41、42、...的基板4的俯視圖，2a是將照明光源2和攝 像元件基板4的連接器400進(jìn)行電連接的光源連接部。各攝像元件部41、42、...是在主掃描方向211上排列多個(gè)例如由C⑶等構(gòu)成的受 光部而構(gòu)成的部件，而且是在副掃描方向212上配置多列在主掃描方向211上排列多個(gè)所 述受光部所得到的部分而構(gòu)成的部件。圖27示出攝像元件部41、42、...的俯視圖。攝像元件部41、42、...大體區(qū)分時(shí) 具有受光部402、光電轉(zhuǎn)換/RGB移位寄存器驅(qū)動(dòng)電路403、以及輸入輸出部404。受光部402 是將由明膠材料等構(gòu)成的RGB濾波器402a配置于受光面的攝像元件，其中，所述RGB濾波 器402a針對(duì)1個(gè)像素由紅色(R)、綠色(G)以及藍(lán)色(B)構(gòu)成。在該攝像元件部41等中， 沿著主掃描方向211配置有144個(gè)像素即144個(gè)受光部402。光電轉(zhuǎn)換/RGB移位寄存器驅(qū) 動(dòng)電路403針對(duì)每個(gè)RGB將入射到受光部402的光進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，保持該輸出并進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。 輸入輸出部404是向攝像元件部41等輸入和輸出信號(hào)、電源的引線接合襯墊部。入射到各單元11、12、13、...的各個(gè)原稿圖像通過(guò)第一透鏡100、孔101、第二透鏡 102而在攝像元件部41、42、43、...上形成反轉(zhuǎn)像。例如，原稿7的讀取線8上的被攝像部 31的圖像通過(guò)單元11而成像于攝像元件部41并被攝像，讀取線9上的被攝像部32的圖像 通過(guò)單元12而成像于攝像元件部42并被攝像。單元11、12、13、...的轉(zhuǎn)印倍率既可以大于1 (即放大動(dòng)作)，也可以小于1 (即縮 小動(dòng)作)，但是通過(guò)設(shè)為等倍，具有能夠利用市場(chǎng)上所銷售的分辨率的傳感器的優(yōu)點(diǎn)。在本實(shí)施方式1中，如上所述，來(lái)自原稿7上的由各單元11、12、13、...所分擔(dān)的 讀取范圍的反射光線且對(duì)成像有貢獻(xiàn)的光線束中的主光線，全部與頂面板3垂直。因此，在 本實(shí)施方式1中，由屬于第一列215的單元11、13、...所讀取的包含原稿7中的被攝像部 31、33、...的讀取線8、與由屬于第二列216的單元12、14、...所讀取的包含原稿7中的 被攝像部32、34、...的讀取線9在副掃描方向212上的中心間隔218，與第一列215和第 二列216在副掃描方向上的中心間隔217相等。而且，在本實(shí)施方式1中，對(duì)應(yīng)于屬于第一
列215的單元11、13、...而配置的攝像元件部41、43.....與對(duì)應(yīng)于屬于第二列216的單
元12、14、···而配置的攝像元件部42、44、...在副掃描方向212上的中心間隔219，與中 心間隔217以及中心間隔218相等。存儲(chǔ)器5與攝像元件部41、42、...連接，存儲(chǔ)各攝像元件部41、42、...所發(fā)送的 圖像信息。處理裝置6讀出存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器5中的圖像信息，復(fù)原并合成為圖像，制作原稿7中 的全體的圖像。此外，存儲(chǔ)器5以及處理裝置6在圖1中分開(kāi)進(jìn)行了圖示，但是當(dāng)然也可以 設(shè)置在同一基板上。關(guān)于這些存儲(chǔ)器5以及處理裝置6，在下面的動(dòng)作說(shuō)明中詳細(xì)進(jìn)行說(shuō)明。下面說(shuō)明如上所述構(gòu)成的本實(shí)施方式中的圖像讀取裝置501的動(dòng)作。從照明光源2照射的照明光線201照射置于頂面板3上的原稿7。首先，位于原稿 7的讀取線8上的被攝像部31、33、35、· · ·被單元11、13、15、· · ·以及攝像元件部41、43、 45、...拍攝。8卩，由被攝像部31、33、35、...反射并散射的光線入射到單元11、13、15、...，
10并成像于配置在基板4上的攝像元件部41、43、45、...。從各個(gè)攝像元件部41、43、45、...發(fā) 送的圖像信號(hào)臨時(shí)保存在存儲(chǔ)器5中，該圖像信號(hào)通過(guò)處理裝置6而被復(fù)原。接著，在副掃描方向212上掃描原稿7，位于讀取線9的被攝像部32、34、...被單 元12、14、...以及攝像元件部42、44、...拍攝。從各個(gè)攝像元件部42、44、...發(fā)送的圖 像信號(hào)臨時(shí)保存在存儲(chǔ)器5中，該圖像信號(hào)通過(guò)處理裝置6而被復(fù)原。說(shuō)明通過(guò)與各單元11、12、13、...對(duì)應(yīng)的攝像元件部41、42、43、...而得到的圖像 的復(fù)原動(dòng)作。第一列215和第二列216在副掃描方向212上離開(kāi)了中心間隔217，在副掃描方 向212上掃描原稿7，因此，配置于第一列215的單元11、13、...和配置于第二列216的 單元12、14、...在副掃描方向212上讀取原稿7的位置不同。因此，在同一時(shí)刻，單元11、 13、...和單元12、14、...所拍攝的圖像不同。換句話說(shuō)，在副掃描方向212上位于同一線 上的圖像是在不同的時(shí)刻所拍攝的。這樣，為了從在不同的時(shí)刻所拍攝的圖像復(fù)原原來(lái)的 原稿圖像，而將通過(guò)攝像元件部41、42、43、...得到的圖像臨時(shí)保存到存儲(chǔ)器5中。然后， 對(duì)于臨時(shí)保存的各圖像，通過(guò)處理裝置6來(lái)復(fù)原原來(lái)的原稿圖像。下面使用圖4 圖6來(lái) 說(shuō)明用于在如圖2、圖3所示得到反轉(zhuǎn)像的情況下進(jìn)行所述復(fù)原的圖像處理動(dòng)作。圖4示出了作為頂面板3上的讀取區(qū)域的被攝像部31、32、...的配置、和未圖示 的原稿7上的字符圖像“ h ”。在圖4中，主掃描方向211上的范圍AA’是被攝像部31和被 攝像部32的重疊區(qū)域，范圍B’B是被攝像部32和被攝像部33的重疊區(qū)域。當(dāng)在副掃描方 向212上掃描原稿7時(shí)，作為相對(duì)的位置關(guān)系，在Y方向上掃描字符圖像“ h ”。在此，記載 為“相對(duì)的位置關(guān)系”是指既可以相對(duì)于靜止的圖像讀取裝置501而在副掃描方向212上 掃描原稿7，也可以相對(duì)于靜止的原稿7而在副掃描方向212上掃描圖像讀取裝置501。在 此，設(shè)字符圖像“ A ”存在于橫跨被攝像部31和被攝像部32的區(qū)域中。圖5示出了配置在攝像元件基板4上的攝像元件部41、42、...。在圖5中，主掃 描方向211上的范圍aa’是攝像元件部41和攝像元件部42的重疊區(qū)域，范圍b’ b是攝像 元件部42和攝像元件部43的重疊區(qū)域。如果以掃描的時(shí)間為縱軸、以主掃描方向211為 橫軸而示意性地表示通過(guò)攝像元件部41以及攝像元件部42得到的字符圖像“ h，，的信號(hào) 圖像，則如圖5所示的虛線框內(nèi)的圖示。由攝像元件部41得到的圖像變成將字符圖像“ h，， 的主掃描方向211的被攝像部31內(nèi)的圖像進(jìn)行了反轉(zhuǎn)后的圖像。同樣地，由攝像元件部42 得到的圖像變成將字符圖像“ A ”的主掃描方向211的被攝像部32內(nèi)的圖像進(jìn)行了反轉(zhuǎn)后 的圖像。在此，由圖中的與AA’相當(dāng)?shù)牟糠?、以及與A’A相當(dāng)?shù)牟糠质境龅膱D像是被攝像部 的重疊區(qū)域。使通過(guò)該兩個(gè)攝像元件部41、42得到的圖像分別反轉(zhuǎn)，將所述重疊區(qū)域橫向 合并縱向排列來(lái)描繪兩個(gè)圖像時(shí)，成為如圖6所示。通過(guò)以使該兩個(gè)圖像的重疊區(qū)域的圖 像一致的方式合成這兩個(gè)圖像，能夠得到原來(lái)的字符圖像“ A ”。處理裝置6進(jìn)行這種合成 動(dòng)作。在此，敘述進(jìn)行如上所述的圖像的合成處理的優(yōu)點(diǎn)。在所述的現(xiàn)有方法2、4、5中 敘述了如下方法將從多個(gè)成像光學(xué)系統(tǒng)得到的圖像設(shè)為正立等倍像，在攝像元件部上合 成來(lái)自鄰接的成像光學(xué)系統(tǒng)的圖像。然而，以使從鄰接的成像光學(xué)系統(tǒng)得到的圖像的接合 區(qū)域不產(chǎn)生偏差的方式組裝由多個(gè)透鏡、反射鏡等機(jī)械要素構(gòu)成的光學(xué)元件，是不容易的。與此相對(duì)，如本實(shí)施方式那樣，采用將從單元11、12、...中的每個(gè)單元得到的獨(dú)
11立的圖像通過(guò)信號(hào)處理上的圖像合成即軟件來(lái)復(fù)原原來(lái)的圖像的方法，從而即使由于組 裝、透鏡的制造誤差等而在鄰接的第k個(gè)單元與第(k+Ι)個(gè)單元的圖像疊合中產(chǎn)生了少許 誤差的情況下，也能夠通過(guò)軟件容易地校正該誤差。這樣，取得針對(duì)每個(gè)單元獨(dú)立的圖像來(lái)進(jìn)行圖像合成，具有緩和制造誤差這樣的 效果。接著，以如書(shū)本那樣的原稿7為例，使用圖7和圖8來(lái)說(shuō)明本發(fā)明中的主要特征之 一的用于得到大的景深的結(jié)構(gòu)。在如書(shū)本那樣的原稿7中，由于書(shū)本的訂線處從頂面板3 浮起，因此需要具有大的景深的圖像讀取裝置。如圖7所示，在主掃描方向211上有焦點(diǎn)方向(Z方向)的位置發(fā)生變化的原稿7。 圖7的(a)示出了屬于第一列215的單元11、13、...和這些單元11、13、...中的光路，圖 7的(b)示出了屬于第二列216的單元12、14、...和這些單元12、14、...中的光路。圖8 是示出了各單元13、14的成像光學(xué)系統(tǒng)要素和主要光路的圖，其中，在副掃描方向212上將 單元13和單元14進(jìn)行了重疊。另外，圖8示出了在主掃描方向211上原稿面的焦點(diǎn)方向 (Z方向)的位置發(fā)生了變化的情況，單元13讀取的被攝像部33中的原稿面的最高位置表 示為“71”，單元14讀取的被攝像部34中的原稿面的最高位置表示為“72”。如上所述，本實(shí)施方式的圖像讀取裝置501所具備的各單元11、12、13、14、...是 在原稿7側(cè)遠(yuǎn)心的光學(xué)系統(tǒng)，且第一列215、第二列216中包含的全部單元11、12、13、 14、...內(nèi)的全部的主光線垂直于頂面板3。因此，在本實(shí)施方式的圖像讀取裝置501中具 有如下特征即使直到原稿7為止的焦點(diǎn)距離發(fā)生變動(dòng)，針對(duì)攝像元件部的圖像的讀取位 置也不會(huì)變化。S卩，具有如下效果如果在組裝初期或者動(dòng)作初期決定了圖像合成的參數(shù)，則相對(duì) 于直到頂面板3為止的距離在面內(nèi)發(fā)生變化這樣的原稿7，也不會(huì)產(chǎn)生圖像的疊合的偏差。 因此，本實(shí)施方式的圖像讀取裝置501的景深大致由各個(gè)單元11、12、13、14、...的景深所 決定。各個(gè)單元11、12、13、14、...的景深是根據(jù)單元內(nèi)的光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)來(lái)決定的。景 深大致由光學(xué)系統(tǒng)的F值所決定。在使一個(gè)單元的視野變大的情況下，需要通過(guò)將單元內(nèi) 的透鏡設(shè)為非球面形狀或使用多個(gè)透鏡等來(lái)充分校正像差。在需要600dpi的分辨率的情 況下，雖然始終是目標(biāo)，但在F值F = 10下可得到約士 Imm的景深，在F = 20下可得到約 士 2mm的景深。此外，在圖2、圖3、圖7、圖8中示出了聚焦到頂面板3的上表面，但是并不限于此。 例如在F = 10的光學(xué)系統(tǒng)中，如果配置頂面板3使得聚焦到從頂面板3的上表面往上Imm 的面，則能夠充分使用士2mm的景深。接著，使用圖37 圖39來(lái)敘述本發(fā)明中的主要特征之一的雜散光對(duì)策的簡(jiǎn)易度。 圖37是針對(duì)圖1所示的圖像讀取裝置501向各單元之間插入了遮光部件126的圖像讀取 裝置501-1的立體圖。圖38是關(guān)于主掃描方向211的第一列215的單元11、13、...，說(shuō)明 針對(duì)雜散光的遮光部件126的效果的圖。圖39是示出了如下結(jié)構(gòu)的圖對(duì)在原稿7側(cè)遠(yuǎn)心 的光學(xué)系統(tǒng)中鄰接排列了單元的、即不是配置成鋸齒狀的圖像讀取裝置，追加了遮光部件。首先，使用圖39來(lái)敘述單元不是鋸齒配置而是鄰接地排列的結(jié)構(gòu)中的問(wèn)題。在圖 39中，用虛線包圍的區(qū)域203是未插入遮光部件126的區(qū)域。在該虛線區(qū)域203的外側(cè)，向 單元之間插入了遮光部件126。在虛線區(qū)域203內(nèi)，有可能產(chǎn)生跨越鄰接的單元間的雜散
12光。示出雜散光光線202來(lái)作為其一個(gè)例子。在單元11的視野范圍內(nèi)，雜散光光線202是 以高角度散射的光線，進(jìn)入到屬于與單元11鄰接的單元12的第一透鏡100中。雜散光光 線202在屬于單元12的第一透鏡100內(nèi)多重反射之后，經(jīng)過(guò)屬于單元12的孔101、和屬于 單元12的第二透鏡102，到達(dá)與單元12對(duì)應(yīng)的攝像元件部42。這樣，在單元之間沒(méi)有設(shè)置遮光部件126的情況下，來(lái)自鄰接的單元的視野范圍 的光線有可能會(huì)誤入。由于這種雜散光的存在，產(chǎn)生如下現(xiàn)象鄰接的單元的視野范圍中的 圖像映入的被稱作重像(ghost)的現(xiàn)象、即使沒(méi)到成像也成為整體上發(fā)白的圖像而使圖像 的對(duì)比度下降的被稱作耀斑(flare)的現(xiàn)象。為了遮斷該雜散光，向各單元之間插入遮光部件126即可。在圖39的右側(cè)的虛線 區(qū)域203的外側(cè)示出該狀態(tài)。然而，通過(guò)設(shè)置遮光部件126，產(chǎn)生成像所需的單元邊界附近的光線也被遮擋的問(wèn) 題。在沒(méi)有設(shè)置遮光部件126的情況下的單元的邊界、例如來(lái)自圖中的點(diǎn)P的光線，分離到 單元12以及單元13，到達(dá)攝像元件部42以及攝像元件部43，通過(guò)各個(gè)攝像元件部而得到
圖像信號(hào)。另一方面，通過(guò)設(shè)置遮光部件126，例如來(lái)自圖中的點(diǎn)Q的光線被遮光部件126遮 擋。此外，圖39所示的虛線的光路表示沒(méi)有遮光部件126時(shí)的光路，在存在遮光部件126 的情況下，該光路不存在。這樣，在單元11、12、...不是鋸齒狀配置而是簡(jiǎn)單地鄰接而配置的情況下，如果 在單元之間設(shè)置遮光部件126，則存在如下問(wèn)題無(wú)法得到鄰接單元之間的圖像信號(hào)，在每 個(gè)單元邊界，圖像會(huì)缺失。與此相對(duì)，在如本實(shí)施方式中的圖像讀取裝置501那樣將單元11、12、...配置為 鋸齒狀的情況下，從圖37或者圖38可知，在單元之間有間隙。在該間隙設(shè)置遮光部件126 時(shí)，不會(huì)遮擋圖像信號(hào)而能夠遮斷橫跨單元之間的雜散光。使用圖38詳細(xì)說(shuō)明這點(diǎn)。圖38中的用虛線包圍的區(qū)域203-1表示沒(méi)有將遮光部件126配置在單元之間的 狀態(tài)。在這種情況下，與圖39所示的虛線區(qū)域203內(nèi)的情況相同，可能產(chǎn)生朝向鄰接的單 元的雜散光202。另一方面，在作為虛線區(qū)域203-1外側(cè)的圖38中的右側(cè)，示出了為了遮擋雜散 光光路202而設(shè)置了遮光部件126的狀態(tài)。在以鋸齒狀配置了各單元11、12、...的情況 下，在各單元之間具有不存在對(duì)成像有作用的光線的空間區(qū)域。另外，在被攝像部31、33、 35、...的鄰接之間、被攝像部32、34、36、...的鄰接之間，存在對(duì)攝像沒(méi)有作用的區(qū)域。在 攝像元件部41、43、45、. · ·的鄰接之間、攝像元件部42、44、46、. · ·的鄰接之間，也同樣存在 間隙。因此，能夠在這些間隙處設(shè)置遮光部件126。這樣，在本實(shí)施方式的圖像讀取裝置501中，通過(guò)將各單元11、12、...配置為鋸齒 狀，即使是在原稿 側(cè)遠(yuǎn)心的光學(xué)系統(tǒng)，也能夠在鄰接單元之間設(shè)置遮光部件126。由此，能 夠遮擋由于雜散光而產(chǎn)生的稱作耀斑、重像這樣的期望的像以外的光線，能夠得到清晰的 圖像。實(shí)施方式2.參照?qǐng)D9 圖12來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式2中的圖像讀取裝置502的一個(gè)例子。在實(shí)施方式1的圖像讀取裝置501中，屬于第一列215的單元11、13、...內(nèi)以及
13屬于第二列216的單元12、14、...內(nèi)的主光線中的從原稿7朝向各單元11、13、...以及 單元12、14、...的光線如圖2所示相互平行，且在第一列215和第二列216中的單元11、 13、...以及單元12、14、...之間，如圖3所示主光線內(nèi)的從原稿7朝向各單元的光線也是 平行的。此外，在本實(shí)施方式的一個(gè)例子中，光軸是一條直線，因此主光線內(nèi)的從原稿7朝 向各單元的光線這樣的詞句能夠用光軸這樣的詞語(yǔ)來(lái)替換。與此相對(duì)，在實(shí)施方式2中的圖像讀取裝置502中具有如下結(jié)構(gòu)屬于第一列215 的單元11、13、...內(nèi)以及屬于第二列216的單元12、14、...內(nèi)的主光線中的從原稿7朝向 各單元11、13、...以及單元12、14、...的光線如圖10所示相互平行，但是在第一列215和 第二列216中的單元11、13、...和單元12、14、...之間，如圖11所示主光線內(nèi)的從原稿7 朝向各單元的光線不是平行的。此外，圖像讀取裝置502中的其它結(jié)構(gòu)沒(méi)有與所述的圖像 讀取裝置501的結(jié)構(gòu)不同的部分。因此，下面只對(duì)不同的結(jié)構(gòu)部分進(jìn)行說(shuō)明。另外，在圖9 中為了避免圖示的復(fù)雜化，省略了照明光源2的圖示。如圖9以及圖11所示，在圖像讀取裝置502中，在屬于第一列215的單元11、 13、...中的光軸lla、13a、...、和屬于第二列216的單元12、14、...中的光軸12a、 14a、...向第一列215和第二列216的間隙側(cè)傾斜的狀態(tài)下，配置了第一列215的單元11、 13、...和第二列216的單元12、14、...。具體地說(shuō)，在本實(shí)施方式中，屬于第一列215的單 元11、13、···圍繞X軸(主掃描方向211)傾斜-10°，屬于第二列216的單元12、14、...圍 繞X軸傾斜+10°。其結(jié)果，在本實(shí)施方式2中，如圖11所示，在頂面板3的上方的位置 76處，兩者的光軸1 la、12a等進(jìn)行交叉，在頂面板3的上表面，光軸1 la、12a等離開(kāi)了間隔 218a。此外，兩個(gè)光軸11a、12a等并非必須在頂面板3的上方的位置76處交叉，如圖12 所示，也可以在頂面板3的上表面交叉。在圖9中示出了與圖11對(duì)應(yīng)的情況，讀取線8、9 在副掃描方向上變成中心間隔218a。這與圖1所示的圖像讀取裝置501的情況下的中心間 隔218相比變窄。如上所述，本實(shí)施方式2中的圖像讀取裝置502的結(jié)構(gòu)基本沒(méi)有與所述的實(shí)施方 式1的圖像讀取裝置501的結(jié)構(gòu)不同的部分，圖像讀取裝置502也能夠起到圖像讀取裝置 501所起的所述效果。除此之外，本實(shí)施方式2的圖像讀取裝置502還能夠起到如下的特別 效果。S卩，如圖11以及圖12所示，使第一列215和第二列216中的各單元11、12等的各 光軸11a、12a等的方向相對(duì)于頂面板3傾斜地配置來(lái)接近原稿7上的讀取線8、9，從而能夠 減小臨時(shí)保存圖像信號(hào)的存儲(chǔ)器5的容量，具有實(shí)現(xiàn)低成本化這樣的效果。S卩，如在實(shí)施方式1中所說(shuō)明那樣，隔著副掃描方向212上的掃描的時(shí)間差，取得 由第一列215的單元11等成像的圖像、和由第二列216的單元12等成像的圖像。因此， 需要具有保存與所述時(shí)間差相當(dāng)?shù)膱D像信息的存儲(chǔ)器容量。因此，讀取線8、9的副掃描方 向上的中心間隔218越窄，可以使存儲(chǔ)器容量越小。在實(shí)施方式2中的圖像讀取裝置502 中，如上所述與圖像讀取裝置501的情況相比，讀取線8、9的副掃描方向上的中心間隔218a 窄，其結(jié)果，與圖像讀取裝置501的情況相比，能夠減小存儲(chǔ)器5的容量。另一方面，在通過(guò)使讀取線8、9的副掃描方向上的中心間隔218變窄從而使原稿 7從頂面板3浮起的情況下，發(fā)生如下現(xiàn)象根據(jù)其浮起量，圖像在副掃描方向212上產(chǎn)生
14偏差。然而，如上所述在實(shí)施方式2中的圖像讀取裝置502中，在原稿7側(cè)也構(gòu)成了遠(yuǎn)心的 光學(xué)系統(tǒng)，因此轉(zhuǎn)印倍率不會(huì)變化。因此，不會(huì)引起圖像向主掃描方向211的偏差，因此其 校正是副掃描方向212的移動(dòng)即可，能夠比較容易地進(jìn)行。關(guān)于該鄰接單元之間的圖像的 合成，只要以使在鄰接單元之間拍攝了相同區(qū)域的圖像一致的方式在副掃描方向212上使 圖像移動(dòng)即可。實(shí)施方式3.參照?qǐng)D13來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式3中的圖像讀取裝置503的一個(gè)例子。在所述的實(shí)施方式1以及實(shí)施方式2中，以使各單元11、12、...的主光線內(nèi)的從 原稿7朝向各單元的光線lla、12a、...相對(duì)于頂面板3垂直或者略微傾斜的方式，配置了 各單元11、12、...。與此相對(duì)，在本實(shí)施方式3的圖像讀取裝置503中，以使各單元11、 12,...的主光線內(nèi)的彎曲鏡111、112后的各光線相對(duì)于頂面板3平行或者幾乎平行的方 式，配置了各單元11、12、...。S卩，在本實(shí)施方式3中的圖像讀取裝置503中，在原稿7和單元11、12、...之間設(shè) 置了將向單元11、12、...入射的來(lái)自原稿7的散射光的光路進(jìn)行彎曲的彎曲鏡111、112。 在本實(shí)施方式中，與第一列215的單元11、13、...中的光軸11a、13a、...對(duì)應(yīng)地設(shè)置有第 一彎曲鏡111，與第二列216的單元12、14、...中的光軸12a、14a、...對(duì)應(yīng)地設(shè)置有第二彎 曲鏡112。在本實(shí)施方式中，彎曲鏡111、112是使光路彎曲45°的反射鏡，如圖13所示，對(duì) 于來(lái)自原稿7的光，在副掃描方向212上，第一彎曲鏡111使光路向左側(cè)彎曲而向單元11、 13、...引導(dǎo)光，第二彎曲鏡112使光路向右側(cè)彎曲而向單元12、14、...引導(dǎo)光。此外，其它結(jié)構(gòu)沒(méi)有與所述的實(shí)施方式1的圖像讀取裝置501的結(jié)構(gòu)不同的部分。 因此，本實(shí)施方式3的圖像讀取裝置503也能夠起到實(shí)施方式1的圖像讀取裝置501所能 夠起到的所述效果。通過(guò)設(shè)置彎曲鏡111、112，本實(shí)施方式3的圖像讀取裝置503還能夠起到如下效 果。即，在圖像讀取裝置503中，相對(duì)于頂面板3，平行或者幾乎平行地配置了各單元11、12、 13、...，因此能夠抑制Z方向、即頂面板3的厚度方向上的圖像讀取裝置的厚度尺寸，能夠 得到小型的圖像讀取裝置。實(shí)施方式4.參照?qǐng)D14 圖16來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式4中的圖像讀取裝置504的一個(gè)例子。 此外，在圖14中為了避免圖示的復(fù)雜化，省略了照明光源2以及頂面板3等的圖示。圖15 是僅抽取圖14所示的結(jié)構(gòu)中的一個(gè)單元的光學(xué)要素而記載的圖。圖16是將主掃描方向 211設(shè)為垂直于紙面并沿著副掃描方向212的圖像讀取裝置504的截面中的圖。在所述的各實(shí)施方式1 3中，構(gòu)成各單元11、12、13、14、...的第一透鏡100、孔 101、第二透鏡102沿著一條直線而配置，在第一透鏡100、孔101、第二透鏡102之間，通過(guò) 它們的光軸不被彎曲而是沿著一條直線。與此相對(duì)，在本實(shí)施方式4以及下面所述的各實(shí)施方式5、7中，示出了更適合圖像 讀取裝置的實(shí)際結(jié)構(gòu)的單元11、12、13、14、...的方式。此外，如下方面在本實(shí)施方式4以及下面所述的各實(shí)施方式5 7中也相同在實(shí)
施方式1中所說(shuō)明的基本結(jié)構(gòu)、即沿著第一列215以及第二列216配置了單元11、13.....
單元12、14、· · ·；各單元11、12、13、14、· · ·在原稿側(cè)形成了遠(yuǎn)心的光學(xué)系統(tǒng)；屬于第一列
15215以及第二列216的各單元11、13.....單元12、14、...進(jìn)行原稿7的讀取線8、9上的
被攝像部31、32、33、34、...的成像；與各單元11、12、13、14、...對(duì)應(yīng)地配置了攝像元件部 41、42、43、44、...；以及具備存儲(chǔ)器5和處理裝置6。因此，本實(shí)施方式4以及下面所述的 各實(shí)施方式5 7的圖像讀取裝置能夠起到實(shí)施方式1的圖像讀取裝置501所起到的所述 效果。當(dāng)具體說(shuō)明本實(shí)施方式4與實(shí)施方式1的不同點(diǎn)時(shí)，在實(shí)施方式4中的圖像讀取 裝置504中，與第一透鏡100以及第二透鏡102相當(dāng)?shù)牟考怯煞瓷湫偷墓鈱W(xué)元件構(gòu)成，作 為一個(gè)例子由凹面鏡構(gòu)成。而且，通過(guò)這些反射型的光學(xué)元件，使光路彎曲。而且，在與各 單元11、12、13、···中的各第二透鏡102對(duì)應(yīng)的凹面鏡、與攝像元件部41、42、43、...之間， 設(shè)有彎曲鏡113。此外，在實(shí)施方式4、5、7中，是由凹面鏡構(gòu)成第一透鏡100以及第二透鏡102雙方 的方式，能夠在Z方向以及副掃描方向212上將圖像讀取裝置小型化。然而，不限于該方式， 也可以由反射型的光學(xué)元件構(gòu)成第一透鏡100以及第二透鏡102中的至少一方。如上所述，作為反射型的光學(xué)元件的一個(gè)例子的凹面鏡，起到與在實(shí)施方式1 3 中所說(shuō)明的第一透鏡100以及第二透鏡102相同的功能，但是方式不同。在下面的說(shuō)明中， 對(duì)應(yīng)于第一透鏡100，將與具有第一光學(xué)元件的功能的例子相當(dāng)?shù)陌济骁R設(shè)為第一凹面鏡 100A，對(duì)應(yīng)于第二透鏡102，將與具有第二光學(xué)元件的功能的例子相當(dāng)?shù)陌济骁R設(shè)為第二凹 面鏡102A。進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明圖像讀取裝置504。由照明光源2照射并被原稿7反射散射的光線入射到單元11等中。這里，首先還 利用數(shù)值來(lái)詳細(xì)說(shuō)明僅一個(gè)單元例如單元11的光路、結(jié)構(gòu)。一個(gè)單元11的主掃描方向211 上的讀取寬度為10mm。相對(duì)于頂面板3的光軸在副掃描方向212上的傾角為5°。S卩，將 從原稿面在副掃描方向上5°的角度的光線設(shè)為主光線的光線束對(duì)成像有用。該光線束的 光路通過(guò)第一彎曲鏡111而被彎曲。在圖16中，光線向相對(duì)于Y軸成8°的角度的方向偏 轉(zhuǎn)。第一凹面鏡100A的焦點(diǎn)距離f = 20mm。從原稿面到第一凹面鏡100A的距離被設(shè) 計(jì)成大致20mm，由第一凹面鏡100A反射的光線束被校準(zhǔn)(collimate)。沿著光軸光路，在 離第一凹面鏡100A有20mm的位置處設(shè)有孔101。這與第一凹面鏡100A的焦點(diǎn)距離相等， 因此該單元成為在原稿側(cè)遠(yuǎn)心的光學(xué)系統(tǒng)。孔101的開(kāi)口直徑?jīng)Q定光學(xué)系統(tǒng)的亮度和景深。這里，將孔101的開(kāi)口直徑設(shè)為 Φ Imm0即，該光學(xué)系統(tǒng)的F值是20。此時(shí)，如果以非球面形狀等來(lái)對(duì)該單元全體的光學(xué)部件 的配置以及第一凹面鏡100Α、第二凹面鏡102Α進(jìn)行最優(yōu)化設(shè)計(jì)，則能夠充分地得到士2mm、 即4mm的景深。穿過(guò)孔101的光線通過(guò)第二凹面鏡102A被聚光，在經(jīng)過(guò)了第三彎曲鏡113之后， 成像在攝像元件部41上。這里，如果將第二凹面鏡102A也設(shè)為f = 20，則得到轉(zhuǎn)印倍率為 1的反轉(zhuǎn)像。關(guān)于對(duì)該反轉(zhuǎn)像進(jìn)行圖像復(fù)原的方式，如實(shí)施方式1中所述。在該例子中，將從孔101到第二凹面鏡102A的光路長(zhǎng)度、以及從第二凹面鏡102A 到攝像元件部41的距離都設(shè)為20mm，因此不僅在原稿側(cè)而且在像側(cè)也成為遠(yuǎn)心的光學(xué)系 統(tǒng)。這樣，通過(guò)在像側(cè)也構(gòu)成遠(yuǎn)心的光學(xué)系統(tǒng)，對(duì)于攝像元件部41等，具有不管焦點(diǎn)方向的
16設(shè)置位置如何成像倍率都恒定的效果。如上所述在本實(shí)施方式中，第一凹面鏡100A以及第二凹面鏡102中使用了凹面 鏡，因此還具有不產(chǎn)生色像差的優(yōu)點(diǎn)。特別是在各實(shí)施方式中作為特征的具有大的景深的 光學(xué)系統(tǒng)中，色像差容易成為問(wèn)題，但是如本實(shí)施方式那樣通過(guò)形成反射光學(xué)系統(tǒng)，能夠避 免色像差。另外，通過(guò)反射鏡能夠使光路折疊，還具有能夠在Z方向以及副掃描方向212上 使光學(xué)系統(tǒng)全體小型化這樣的大的優(yōu)點(diǎn)。在所述的例子中，從原稿7到攝像元件部41的光路長(zhǎng)度為80mm。S卩，如果不設(shè)置 彎曲鏡111、113且不是由第一凹面鏡100A以及第二凹面鏡102A這樣的凹面鏡構(gòu)成，則光 學(xué)系統(tǒng)全體的Z方向上的厚度成為約80mm。然而，由于使光路折返，因此能夠?qū)方向的光 學(xué)系統(tǒng)的厚度縮小到約23mm。另外，轉(zhuǎn)印倍率是1，因此能夠利用現(xiàn)有的攝像元件部，還具有能夠?qū)崿F(xiàn)低成本化 這樣的優(yōu)點(diǎn)。即，在假設(shè)光學(xué)系統(tǒng)是縮小系統(tǒng)的情況下，如果不根據(jù)其縮小倍率來(lái)減小攝像 元件部的一個(gè)像素單位，則根據(jù)攝像元件部自身的分辨率而得到的像的分辨率變差。如果 將對(duì)現(xiàn)有的正立等倍像進(jìn)行攝像的緊靠型圖像傳感器的分辨率設(shè)為600dpi，則能夠通過(guò)直 接使用該攝像元件部來(lái)達(dá)到600dpi的分辨率。另外，由于轉(zhuǎn)印倍率是1，因此能夠在第一凹面鏡100A以及第二凹面鏡102A中使 用同一部件。特別是如本實(shí)施方式那樣，如果在原稿側(cè)以及像側(cè)雙方都是遠(yuǎn)心的光學(xué)系統(tǒng)， 則即使在透鏡的最優(yōu)化設(shè)計(jì)方面使第一凹面鏡100A以及第二凹面鏡102A的形狀相同，也 能夠設(shè)計(jì)出具有足夠的分辨率的成像條件的光學(xué)系統(tǒng)。通過(guò)使用同一部件，具有能夠?qū)崿F(xiàn) 低成本化這樣的效果。接著，說(shuō)明組合了多個(gè)單元11等的結(jié)構(gòu)。在第一列215的單元11、13、...中，從原稿面圍繞X軸傾斜了+5°的光軸起作用， 在第二列216的單元12、14、...中，從原稿面圍繞X軸傾斜了-5°的光軸起作用。第k個(gè) 和第k+Ι個(gè)各單元中的副掃描方向212的間隔、即所述讀取線8、9之間的間距是9mm。另 外，同一列內(nèi)的單元之間的距離、即第k個(gè)和第k+2個(gè)各單元的間隔是18mm。一個(gè)單元的讀 取寬度是10mm，因此鄰接的單元、即第k個(gè)和第k+Ι個(gè)單元之間的讀取區(qū)域的重疊寬度是 1mm。在主掃描方向211上寬度Imm下600dpi是指約24個(gè)像素，是在實(shí)施方式1以及2中 所述的鄰接單元之間的圖像的合成中足夠的大小。如圖16所示，第一列215的單元11、13、...、以及第二列216的單元12、14、...中
的前半的光路、即從原稿面到孔101的光路是重疊的。在三維上，各個(gè)光路不重疊。通過(guò)這 樣構(gòu)成為光路重疊，實(shí)現(xiàn)了光學(xué)系統(tǒng)全體的大小的小型化。另外，在本實(shí)施方式中，將原稿側(cè)的聚焦位置設(shè)計(jì)為離頂面板上表面Imm的位 置73，而且，設(shè)計(jì)成使第一列215的單元11、13、...的讀取線8與第二列216的單元12、 14、...的讀取線9在位置73處交叉。如上所述，光學(xué)系統(tǒng)自身具有士 2mm的景深，因此直 到離頂面板3的上表面3mm的位置75為止能夠得到充分的分辨率。換句話說(shuō)，該圖像讀取 裝置504的景深是直到離頂面板的上表面3mm為止。雖說(shuō)是在景深內(nèi)，但聚焦位置的分辨 率良好，因此這樣進(jìn)行了設(shè)定。然而，在想要使景深更大的情況下，通過(guò)降低頂面板3的位 置使得聚焦位置位于離頂面板3的上表面2mm的位置處，從而能夠使景深大到離頂面板3 的上表面4mm。
17
隨著原稿面的位置遠(yuǎn)離位置73，第一列215的單元11、13、...的讀取線8、與第二 列216的單元12、14、...的讀取線9變遠(yuǎn)。這是因?yàn)槿鐚?shí)施方式2中所述，光學(xué)系統(tǒng)在原 稿側(cè)是遠(yuǎn)心的，且在主掃描方向211、副掃描方向212上轉(zhuǎn)印倍率都不變化，并且在主掃描 方向211上光軸垂直，因此讀取線8、9的偏差只是在副掃描方向212上偏移。因此，通過(guò)處 理裝置6對(duì)由存儲(chǔ)器5所保存的圖像進(jìn)行處理，從而不論原稿面的凹凸如何都能夠進(jìn)行校 正。另外，在圖14中示出了內(nèi)部構(gòu)造使得容易理解光學(xué)要素的結(jié)構(gòu)，但是實(shí)際上如圖 17所示，優(yōu)選設(shè)置遮光部件123、124、遮光狹縫122。在該例子中，為了加大景深，設(shè)為F值 =20，是進(jìn)入成像光學(xué)系統(tǒng)中的光量小的光學(xué)系統(tǒng)。換句話說(shuō)，由于照明光而從原稿7散射 的光線大多數(shù)是不會(huì)成像的光線，需要有效地遮擋它們。為此，在具有開(kāi)口區(qū)域122a的遮光狹縫122中，也優(yōu)選將開(kāi)口區(qū)域122a配置為鋸 齒狀。另外，利用遮光部件123、124而從外界遮擋孔101以后的光路，從而進(jìn)一步增強(qiáng)針對(duì) 雜散光的抗性。而且，通過(guò)在第三彎曲鏡113以后的光路部分中也設(shè)置遮光狹縫120，能夠 進(jìn)一步增強(qiáng)針對(duì)雜散光的抗性。為了容易理解遮擋狹縫120的結(jié)構(gòu)，在圖18中反轉(zhuǎn)了圖17 所示的上下而示出了遮光狹縫120。在遮光狹縫120中，與攝像元件部41、42、43、...對(duì)應(yīng) 地設(shè)有光線通過(guò)用的開(kāi)口部120a。另外，將孔101設(shè)為透過(guò)型，如圖14所示，在同一列內(nèi)鄰接的單元之間設(shè)置遮光壁 121，孔101以后的光學(xué)系統(tǒng)變成分別獨(dú)立的密室狀態(tài)，這作為雜散光對(duì)策產(chǎn)生了很好的效 果。即，雜散光只通過(guò)孔101的小的開(kāi)口部而存在，通過(guò)將遮光壁121、遮光部件123、124等 的內(nèi)壁面設(shè)為黑色，能夠得到很好的雜散光對(duì)策效果。作為實(shí)現(xiàn)這種成像光學(xué)系統(tǒng)的一個(gè)方法，研究了由一個(gè)部件兼作同一列內(nèi)的光學(xué) 部件的方法。例如，可以將與第一凹面鏡100A以及第二凹面鏡102A相當(dāng)?shù)陌济骁R設(shè)為以 18mm間隔進(jìn)行了排列的透鏡陣列，與孔101相當(dāng)?shù)厥褂迷谝粡埌迳弦?8mm間隔開(kāi)了開(kāi)口孔 的孔陣列即可。第一彎曲鏡111、第二彎曲鏡112以及第三彎曲鏡113只要在一張細(xì)長(zhǎng)的板 上蒸鍍鋁等反射部件即可。關(guān)于第一彎曲鏡111以及第二彎曲鏡112，由于鄰接地配置，因 此例如也可以在截面形狀為三角形的屋頂型形狀的兩個(gè)斜面蒸鍍反射部件來(lái)進(jìn)行制作。此外，在本實(shí)施方式4中，作為實(shí)施方式2的擴(kuò)展形式，以第一列215的單元11、
13.....和第二列216的單元12、14、...的主光線內(nèi)的從原稿7朝向各單元的光線不平行
的情況為例，但是所述實(shí)施方式4中的使用了彎曲鏡以及凹面鏡的結(jié)構(gòu)，當(dāng)然也能夠容易 地針對(duì)實(shí)施方式1的圖像讀取裝置501進(jìn)行展開(kāi)。實(shí)施方式5.參照?qǐng)D19 圖21來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式5中的圖像讀取裝置505的一個(gè)例子。 圖19示出了圖像讀取裝置505的讀取光學(xué)系統(tǒng)部分的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。其中，在圖19中為了避 免圖示的復(fù)雜化，省略了照明光源2、頂面板3、攝像元件基板4、存儲(chǔ)器5、處理裝置6等的 圖示。圖20是將主掃描方向211設(shè)為垂直于紙面而描繪了副掃描方向212上的光路的透 視圖。圖21如圖19所示，示出了安裝有遮光部件的光學(xué)系統(tǒng)部。在本實(shí)施方式5的圖像讀取裝置505中，除了下面所說(shuō)明的不同點(diǎn)之外，也具有與 實(shí)施方式4的圖像讀取裝置504相同的結(jié)構(gòu)。因此，在此省略詳細(xì)的說(shuō)明。另外，圖像讀取 裝置505具有與圖像讀取裝置504相同的結(jié)構(gòu)，因此圖像讀取裝置505基本上能夠起到圖
18像讀取裝置504所起到的所述效果。實(shí)施方式4的圖像讀取裝置504與本實(shí)施方式5的圖像讀取裝置505的不同點(diǎn)在 于，在實(shí)施方式4中孔101具有透射型的開(kāi)口部，與此相對(duì)，在本實(shí)施方式中與所述開(kāi)口部 對(duì)應(yīng)地形成了反射鏡。另外，所述反射鏡中的反射區(qū)域的周圍是由遮擋光的黑色部件所構(gòu) 成。這樣，本實(shí)施方式5中的所述反射鏡是具有與在實(shí)施方式1 4中所說(shuō)明的孔101相 同的功能的部件，但是方式不同。在下面的說(shuō)明中，對(duì)應(yīng)于孔101，將與起到光圈功能的例子 相當(dāng)?shù)牟考枋鰹榉瓷溏R101A。參照?qǐng)D20來(lái)說(shuō)明光路。在圖20中，用虛線表示的光路是與屬于第一列215的單 元11、13、...相關(guān)的光路，用實(shí)線表示的光路是與屬于第二列216的單元12、14、...相關(guān) 的光路。與第一列215相關(guān)的光路(虛線)通過(guò)第一彎曲鏡111被反射到圖的右側(cè)，由第 一凹面鏡100A進(jìn)行校準(zhǔn)，到達(dá)設(shè)置在圖左側(cè)的反射鏡101A。這里，到達(dá)反射鏡IOlA中的直 徑Φ Imm的反射區(qū)域的外側(cè)的光，被黑色部件吸收。由反射鏡IOlA的反射區(qū)域反射的光線 通過(guò)設(shè)置在圖右側(cè)的第二凹面鏡102Α被聚光之后，通過(guò)設(shè)置在圖左側(cè)的第三彎曲鏡113而 成像在攝像元件部41、...上。為了遮擋來(lái)自外部的雜散光，如圖21所示，光學(xué)系統(tǒng)整體設(shè) 有遮光狹縫122、遮光部件125。所得到的圖像與實(shí)施方式4的情況相同，因此省略關(guān)于其效果的說(shuō)明。在此，僅敘 述與實(shí)施方式4不同的點(diǎn)。在實(shí)施方式4中，與孔101的開(kāi)口部對(duì)應(yīng)的部分在本實(shí)施方式5中是由反射鏡構(gòu) 成的，因此在副掃描方向212上能夠?qū)⒐鈱W(xué)系統(tǒng)的尺寸小型化。當(dāng)舉出具體數(shù)值時(shí)，實(shí)施方 式4中的副掃描方向212上的光學(xué)要素間的距離約為60mm，與此相對(duì)，實(shí)施方式5中的副掃 描方向212上的光學(xué)要素間的距離約為20mm，減小到約1/3。而且，在本實(shí)施方式5中也具有一對(duì)一的轉(zhuǎn)印倍率，因此如圖20所示，能夠?qū)⒌谝?列215中的光學(xué)系統(tǒng)所包含的第一凹面鏡100A以及第二凹面鏡102A、和第二列216中的光 學(xué)系統(tǒng)所包含的反射鏡IOlA設(shè)置在沿著主掃描方向211的同一平面上。同樣地，能夠?qū)⒌?二列216中的光學(xué)系統(tǒng)所包含的第一凹面鏡100A、第二凹面鏡102A、反射鏡IOlA設(shè)置在同
一平面上。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，包含第一凹面鏡100A以及第二凹面鏡102A來(lái)形成基于樹(shù)脂成型 的二維透鏡陣列，從而能夠得到可高精度且簡(jiǎn)單地進(jìn)行光學(xué)系統(tǒng)的組裝這樣的效果。而且， 使用孔101，在開(kāi)口部安裝鏡面完成后的反射部件，用黑色部件來(lái)制作開(kāi)口部以外的部分， 從而還具有以陣列狀放置開(kāi)口部空的板就能夠制作反射鏡陣列這樣的效果。另外，在這種 情況下，還具有能夠利用由實(shí)施方式1 4所使用的孔101的效果。實(shí)施方式6.參照?qǐng)D22以及圖23來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式6中的圖像讀取裝置506。此外，在 圖22中為了避免圖示的復(fù)雜化，省略了照明光源2以及原稿7的圖示。本實(shí)施方式6中的圖像讀取裝置506相當(dāng)于實(shí)施方式3中的圖像讀取裝置503的 變形方式。即，在實(shí)施方式3的圖像讀取裝置503中，如圖13所示，具備在副掃描方向212 上分開(kāi)設(shè)置的兩個(gè)的第一彎曲鏡111以及第二彎曲鏡112。因此，在原稿面存在兩個(gè)讀取線 8、9。與此相對(duì)，在本實(shí)施方式6的圖像讀取裝置506中，具有一個(gè)彎曲鏡114。因此，在原 稿面中被攝像部31、32、33、...排列在主掃描方向211上，只存在一個(gè)讀取線。
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該彎曲鏡114沿著主掃描方向211延伸，且對(duì)應(yīng)于單元11、13、...以及單元12、 14、...的配置，形成有使來(lái)自原稿7的光向?qū)儆诘谝涣?15的單元11、13、...彎曲的第一 反射面114a、以及使來(lái)自原稿7的光向?qū)儆诘诙?16的單元12、14、...彎曲的第二反射 面114b。即，第一反射面114a以及第二反射面114b的朝向針對(duì)鄰接的每個(gè)單元，相互不 同。另外，如圖13所示，在實(shí)施方式3的圖像讀取裝置503中，單元11、13、...和單元 12,14,...都配置成平行于頂面板3。與此相對(duì)，在本實(shí)施方式6的圖像讀取裝置506中， 單元11、13、...和單元12、14、...都配置成相對(duì)于頂面板3略微地傾斜。除了所述兩個(gè)不同點(diǎn)之外，在實(shí)施方式3的圖像讀取裝置503和本實(shí)施方式6的 圖像讀取裝置506中結(jié)構(gòu)沒(méi)有變化。因而，在此省略說(shuō)明圖像讀取裝置506的結(jié)構(gòu)。另外， 在本實(shí)施方式6的圖像讀取裝置506中也能夠起到實(shí)施方式3的圖像讀取裝置503所起到 的所述效果。參照?qǐng)D24來(lái)說(shuō)明所述彎曲鏡114的作用。將鄰接的單元之間的間距設(shè)為C。彎曲鏡114無(wú)間隙地排列在主掃描方向211上， 第一反射面114a和第二反射面114b之間的間隔也是C。當(dāng)關(guān)注某一個(gè)單元時(shí)，其視野范圍 大于C，但是如圖24所示，其光量隨著朝向視野端而減少。在單元彼此的邊界附近，鄰接的 單元彼此一邊分割光強(qiáng)度，一邊由各個(gè)單元來(lái)進(jìn)行成像。如果將分割而成像的像的光強(qiáng)度 進(jìn)行相加則變成1。例如，剛好在單元的邊界位置處，鄰接的單元彼此將光量分為兩個(gè)部分， 因此如果與單元的中心區(qū)域進(jìn)行比較，則光強(qiáng)是0.5。當(dāng)圖像合成時(shí)，只要使用鄰接的單元 彼此間視野重復(fù)的區(qū)域的圖像即可。圖像合成的方法與以實(shí)施方式1的說(shuō)明所述的方法相 同。在實(shí)施方式1 5中，在鄰接單元之間重復(fù)的圖像的光強(qiáng)度沒(méi)有下降，這點(diǎn)與本實(shí) 施方式6的情況不同。根據(jù)本實(shí)施方式6，是在原稿側(cè)遠(yuǎn)心的光學(xué)系統(tǒng)，且主光線內(nèi)的從原稿7朝向各單 元的光線全部與頂面板3垂直，因此即使原稿7的位置在焦點(diǎn)方向上偏移，在第一列215的
單元11、13.....和第二列216的單元12、14、...中讀取位置也不會(huì)偏移，轉(zhuǎn)印倍率也不會(huì)
改變，所以具有能夠取較大的焦點(diǎn)深度這樣的效果。并且，將一個(gè)讀取線上的被攝像部31、32、...的圖像進(jìn)行合成，因此還具有可減 小存儲(chǔ)器5的容量這樣的效果。實(shí)施方式7.參照?qǐng)D25來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式7中的圖像讀取裝置507。圖像讀取裝置507基本采用實(shí)施方式5中的圖像讀取裝置505的構(gòu)造，具備將圖 像讀取裝置505中的第一彎曲鏡111以及第二彎曲鏡112變更為在實(shí)施方式6中采用的一 個(gè)彎曲鏡114的結(jié)構(gòu)。這種圖像讀取裝置507能夠起到如下效果，即，實(shí)施方式5中的圖像讀取裝置505 所起到的所述效果、以及實(shí)施方式6中的圖像讀取裝置506所起到的效果。此外，還能夠采用適當(dāng)組合了所述各實(shí)施方式1 7的結(jié)構(gòu)。接著，以實(shí)施方式7的圖像讀取裝置507為例來(lái)說(shuō)明處理裝置6中的實(shí)際的信號(hào) 處理。此外，該信號(hào)處理動(dòng)作適用于所述全部的實(shí)施方式1 7的圖像讀取裝置。在下面
20的說(shuō)明中，將由一個(gè)單元例如單元11讀取的原稿的主掃描方向211上的長(zhǎng)度設(shè)為6mm。如 圖27所示，在具有600dpi的分辨率的攝像元件部41、42、...中，針對(duì)每個(gè)單元在主掃描方 向211上排列144個(gè)像素即144個(gè)受光部402。在圖30中，示出了實(shí)施方式7的圖像讀取裝置507所具備的光源2、攝像元件部
41.....光源驅(qū)動(dòng)電路1006以及處理裝置6的各結(jié)構(gòu)部分之間的信號(hào)的流動(dòng)。處理裝置6
被提供來(lái)自攝像元件部41、...的圖像信號(hào)。處理裝置6進(jìn)行攝像元件部41、...以及光 源驅(qū)動(dòng)電路1006的動(dòng)作控制，且與具備該圖像讀取裝置507的系統(tǒng)主體進(jìn)行信號(hào)的輸入輸
出ο處理裝置6具備放大器1000，放大由攝像元件部41、...進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換后的信 號(hào)；模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(A/D轉(zhuǎn)換器)1001，對(duì)放大了的光電轉(zhuǎn)換輸出進(jìn)行模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換；信 號(hào)處理部1002，對(duì)RGB各顏色的數(shù)字輸出進(jìn)行信號(hào)處理；系統(tǒng)接口 1003，進(jìn)行該處理裝置6 和系統(tǒng)主體之間的信號(hào)交換；RAM1004，存儲(chǔ)各顏色的圖像信息；以及CPU 1005。接著，說(shuō)明處理裝置6的動(dòng)作。如圖30所示，根據(jù)從系統(tǒng)主體提供的系統(tǒng)控制信號(hào)(SYC)以及系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào) (SCLK)信號(hào)，處理裝置6經(jīng)由系統(tǒng)接口 1003將該處理裝置6的時(shí)鐘信號(hào)(CLK)以及與該 時(shí)鐘信號(hào)同步的開(kāi)始信號(hào)(Si)輸出到攝像元件部41、...。在所述時(shí)鐘信號(hào)以及開(kāi)始信號(hào) 的定時(shí)(timing)，針對(duì)每個(gè)讀取線(m)從攝像元件部41、...向處理電路6輸出各像素(η) 連續(xù)的模擬信號(hào)。關(guān)于所述模擬信號(hào)，在圖31所示的例子中依次輸出與7200個(gè)像素相應(yīng) 的信號(hào)，在圖32所示的設(shè)為分割輸出的例子中，144個(gè)像素作為一個(gè)單位而輸出。從攝像元件部41、...提供并由放大器1000放大后的像素的所述模擬信號(hào)，通過(guò) A/D轉(zhuǎn)換器1001被A/D轉(zhuǎn)換而轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。在進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換之后，各像素(位)的信 號(hào)輸出通過(guò)信號(hào)處理部1002中包含的進(jìn)行明暗校正、全位校正的校正電路而被處理。該校正處理通過(guò)如下來(lái)進(jìn)行的，S卩，從RAM 1004讀出校正數(shù)據(jù)，并利用所述校正 數(shù)據(jù)對(duì)A/D轉(zhuǎn)換后的與圖像信息相當(dāng)?shù)臄?shù)字信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算加工。此外，所述校正數(shù)據(jù)是指 對(duì)預(yù)先使用白原稿等基準(zhǔn)測(cè)試圖來(lái)讀入的數(shù)據(jù)進(jìn)行平均化處理后的數(shù)據(jù)，校正數(shù)據(jù)是用于 對(duì)攝像元件部41、...的各元件部之間的靈敏度的偏差、各發(fā)光源27的不均勻度進(jìn)行校正 的數(shù)據(jù)。這種一系列的動(dòng)作是通過(guò)CPU 1005的控制來(lái)行進(jìn)的。接著，使用圖27、圖30以及圖33來(lái)說(shuō)明信號(hào)處理的定時(shí)。在圖30以及圖33中，與CPU 1005聯(lián)動(dòng)地，處理裝置6使光源點(diǎn)亮信號(hào)(LC)為接 通(ON)。通過(guò)提供該光源點(diǎn)亮信號(hào)，光源驅(qū)動(dòng)電路1006向各發(fā)光源提供規(guī)定時(shí)間的電源， RGB發(fā)光源27發(fā)出白色光。與連續(xù)的CLK信號(hào)同步地，開(kāi)始信號(hào)(Si)使攝像元件部41、...中的光電轉(zhuǎn)換/ RGB移位寄存器驅(qū)動(dòng)電路403所包含的各元件(像素)的移位寄存器的輸出依次為接通。 通過(guò)由對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)群依次開(kāi)閉SIG(SO)線，從而與CLK信號(hào)同步地得到RGB的圖像信息 (圖像輸出)。該圖像輸出是在前面的線中讀入并儲(chǔ)存的各圖像的輸出。此外，CNT是彩色 /單色切換信號(hào)，通常在彩色模式的情況下設(shè)為高電平。在一個(gè)線的各顏色讀取區(qū)間，設(shè)定 BLK(SS)時(shí)間，改變曝光時(shí)間的設(shè)定。因而，在BLK區(qū)間，全部的SIG(SO)被開(kāi)放。圖34示出依次輸出的圖像信號(hào)SIG(SO)。SIG(SO)信號(hào)通過(guò)攝像元件部41、...中
21的光電轉(zhuǎn)換/RGB移位寄存器驅(qū)動(dòng)電路403中包含的移位寄存器，依次根據(jù)開(kāi)關(guān)信號(hào)針對(duì)每 個(gè)RGB以三個(gè)系列，作為模擬信號(hào)同時(shí)輸出。圖35是說(shuō)明被A/D轉(zhuǎn)換后的RGB信號(hào)的倒像數(shù)據(jù)的重新排列和信號(hào)處理的圖，示 出了針對(duì)每144位重新排列數(shù)據(jù)、之后進(jìn)行信號(hào)處理的情況。在圖35中，被A/D轉(zhuǎn)換后的各個(gè)RGB (SO)信號(hào)通過(guò)信號(hào)處理部1002中包含的移位 寄存器電路進(jìn)行左移位，并被保存且鎖存(LA)到由移位寄存器電路構(gòu)成的各保存部中。被 鎖存的數(shù)據(jù)根據(jù)寫(xiě)入信號(hào)(WR)，依次從攝像元件部41、...的第一個(gè)保存部作為SIG(SO)而 重新排列，并保存到RAM 1004中。然后如上所述，通過(guò)信號(hào)處理部1002對(duì)保存在RAM 1004 中的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行校正運(yùn)算處理。在本實(shí)施方式7的圖像讀取裝置507中，對(duì)由兩列的攝 像元件部41、43、...和攝像元件部42、44、...所輸出的雙方的信號(hào)進(jìn)行處理，因此在所述 校正運(yùn)算處理中，通過(guò)信號(hào)處理部1002所包含的圖35所示的下段的比較、對(duì)照、跳越、修復(fù) 電路1002a進(jìn)一步對(duì)各個(gè)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行信號(hào)處理。圖36是表示比較、對(duì)照、跳越、修復(fù)電路1002a的結(jié)構(gòu)的框圖。重新排列了倒像數(shù)據(jù)之后，保存在作為RAM 1004的一部分的RAM 1中的來(lái)自攝像 元件部41、43、...的圖像數(shù)據(jù)、以及保存在作為RAM 1004的一部分的RAM 2區(qū)域中的來(lái)自 攝像元件部42、44、...的圖像數(shù)據(jù)，依次作為輸出而分別輸入到移位寄存器中。由此，如圖 36所示，對(duì)與攝像元件部彼此的邊界區(qū)域?qū)?yīng)的RAM 1和RAM 2的各數(shù)據(jù)進(jìn)行比較、對(duì)照。 即，在鄰接的攝像元件部中，使光的路徑在副掃描方向212上反轉(zhuǎn)，因此為了改善主掃描方 向211上的重像，執(zhí)行比較/對(duì)照動(dòng)作，其中，所述主掃描方向211上的重像是因位于一方 的列的攝像元件部的陣列和位于另一方的列的攝像元件部的陣列之間的間隙、少許的多余 光被遮光板反射等而引起的。在將與各個(gè)移位寄存器對(duì)應(yīng)的位置處的兩個(gè)像素的信息進(jìn)行了比較之后進(jìn)行差 分，進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)輸出的加權(quán)。越是位于最外側(cè)的像素，越是加大數(shù)據(jù)的加權(quán)，越是位于內(nèi) 部的像素，越是減小數(shù)據(jù)的加權(quán)。另外，在位于內(nèi)部的像素區(qū)域中，將一方的列中的被正常 反射(normal reflecting)的光的區(qū)域設(shè)為正常數(shù)據(jù)，將沒(méi)有被正常反射的另一方的列中 的光的區(qū)域設(shè)為無(wú)效數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)在多路復(fù)用電路中經(jīng)過(guò)地址變換后輸出。這樣被校正運(yùn)算處理后的圖像數(shù)據(jù)通過(guò)包含數(shù)據(jù)解析、數(shù)據(jù)修復(fù)等的彩色管理系 統(tǒng)，使用顏色轉(zhuǎn)換以及顏色管理引擎等，從而經(jīng)由系統(tǒng)接口 1003作為SIG(RGB)彩色數(shù)據(jù)而 輸出。此外，通過(guò)適當(dāng)組合所述各種實(shí)施方式中的任意的實(shí)施方式，能夠起到各自所具 有的效果。在本發(fā)明中，一邊參照附圖一邊與優(yōu)選的實(shí)施方式相關(guān)聯(lián)地充分地進(jìn)行了記載， 但是對(duì)于該技術(shù)熟練的人員而言，各種變形、修正是顯而易見(jiàn)的。應(yīng)該理解成這種變形、修 正只要不超出所附的權(quán)利要求書(shū)中的本發(fā)明的范圍，也包含在其中。產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明能夠應(yīng)用于復(fù)印機(jī)等中所使用的圖像讀取裝置、紙幣讀取裝置。
權(quán)利要求
一種圖像讀取裝置，其特征在于，具備光源，向原稿的被攝像部照射光；將由所述被攝像部反射的所述光的散射光進(jìn)行聚光并成像為圖像的成像光學(xué)系統(tǒng)，該成像光學(xué)系統(tǒng)具有在所述原稿側(cè)形成了遠(yuǎn)心的光學(xué)系統(tǒng)的多個(gè)單元，該多個(gè)單元是在主掃描方向上配置多個(gè)且各自獨(dú)立的光學(xué)系統(tǒng)，在所述副掃描方向上將所述單元排列為第一列以及第二列這兩列，且以使在同列配置的各單元中的主光線內(nèi)的從所述原稿朝向各單元的光線相互平行的方式配置各單元，以能夠在所述副掃描方向上的各單元之間補(bǔ)足成像圖像的方式，在所述主掃描方向上將所述第一列以及所述第二列的各單元配置成鋸齒狀；與各個(gè)所述單元對(duì)應(yīng)地配置的多個(gè)攝像元件部；存儲(chǔ)器，將在所述副掃描方向上對(duì)應(yīng)的所述攝像元件部彼此發(fā)送的圖像信息進(jìn)行存儲(chǔ)；以及處理裝置，將存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中的所述圖像信息復(fù)原并合成為圖像而制作原稿圖像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像讀取裝置，其特征在于，在使配置在所述第一列的各單元的主光線內(nèi)的從所述原稿朝向各單元的光線、與配置 在所述第二列的各單元的主光線內(nèi)的從所述原稿朝向各單元的光線向所述第一列與所述 第二列的間隙側(cè)傾斜的狀態(tài)下，配置了在所述第一列以及所述第二列配置的各單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的圖像讀取裝置，其特征在于，還具備彎曲鏡，該彎曲鏡設(shè)置在所述原稿與所述單元之間，使向所述單元入射的所述 散射光的光路彎曲。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的圖像讀取裝置，其特征在于，所述彎曲鏡由在所述副掃描方向上的不同的位置處沿著所述主掃描方向配置的、與所 述第一列的所述單元對(duì)應(yīng)的第一彎曲鏡以及與所述第二列的所述單元對(duì)應(yīng)的第二彎曲鏡 構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的圖像讀取裝置，其特征在于，所述彎曲鏡在所述副掃描方向上的一個(gè)位置處沿著所述主掃描方向配置，并由與所述 第一列的所述單元對(duì)應(yīng)的第一反射面以及與所述第二列的所述單元對(duì)應(yīng)的第二反射面構(gòu) 成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 5中的任意一項(xiàng)所述的圖像讀取裝置，其特征在于，所述單元具有來(lái)自所述原稿的所述散射光入射的第一光學(xué)元件、和向所述攝像元件部 射出光的第二光學(xué)元件，所述第一光學(xué)元件以及所述第二光學(xué)元件中的至少一個(gè)是反射型 的聚光元件。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的圖像讀取裝置，其特征在于，所述單元還具有光圈，所述光圈的光通過(guò)區(qū)域由反射鏡構(gòu)成，其中，該光圈配置在所述 第一光學(xué)元件的后側(cè)焦點(diǎn)位置，并將該單元設(shè)為在所述原稿側(cè)遠(yuǎn)心的光學(xué)系統(tǒng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1 7中的任意一項(xiàng)所述的圖像讀取裝置，其特征在于，各單元的轉(zhuǎn)印倍率是1。
全文摘要
圖像讀取裝置具備光源(2)、成像光學(xué)系統(tǒng)(1)、攝像元件部(41)、存儲(chǔ)器(5)和處理裝置(6)。所述成像光學(xué)系統(tǒng)是將由被攝像體反射的散射光進(jìn)行聚光并成像為圖像的光學(xué)系統(tǒng)，具有在原稿側(cè)形成了遠(yuǎn)心的光學(xué)系統(tǒng)的多個(gè)單元(11)等，該多個(gè)單元是在主掃描方向(211)上配置多個(gè)且各自獨(dú)立的成像光學(xué)系統(tǒng)，在副掃描方向(212)上將所述單元排列為兩列。以能夠在所述副掃描方向上的各單元之間補(bǔ)足成像圖像的方式在所述主掃描方向上將各列的各單元配置為鋸齒狀。所述攝像元件部被配置成對(duì)應(yīng)于各個(gè)所述單元。所述處理裝置將存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中的圖像信息復(fù)原并合成為圖像而制作原稿圖像。
文檔編號(hào)H04N1/028GK101981910SQ200880128318
公開(kāi)日2011年2月23日 申請(qǐng)日期2008年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月31日
發(fā)明者岡本達(dá)樹(shù), 國(guó)枝達(dá)也, 河野裕之, 美濃部正, 藤內(nèi)亞紀(jì)子 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社