摄像装置以及图像读取装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及摄像装置以及图像读取装置，该摄像装置中的线传感器相对于摄影对象的相对移动方向倾斜地设置，读取图像时不会使得邻接像素的分辨率下降。
【背景技术】
[0002]现有的图像读取装置，例如如专利文献I (JP特开2006-179970号公报)公开的图像读取装置，被构成为将相对于构成摄像装置一部分的线传感器朝一定方向移送摄影对象，并在移送过程中拍摄并读取该摄影对象。
[0003]在专利文献I的公开中，线传感器中各像素的排列方向相对于移送方向倾斜。这样，由于线传感器相对于相对移送方向倾斜设置，因而能够减小线传感器的像素读取宽度，获得高密度图像。
[0004]另外，专利文献I还公开了线传感器相对于摄影对象的相对移送方向倾斜设置引起拍摄的摄影对象的图像发生变形，而为了消除该变形，根据线传感器与移送方向之间夹角角度，对图像进行补偿。
[0005]当上述现有图像读取装置的各像素被设置为与摄影对象的相对移送方向垂直时，摄影对象应被一一对应地读取。但是由于线传感器的各像素的设置方向倾斜，摄影对象的线区域也被倾斜地读取。
[0006]为此，原本应在垂直于线传感器中各像素排列方向上读取的摄影对象的部分线区域在线传感器的相邻像素上发生重复(跨越像素)。
[0007]为此，相邻像素之间取得的图像的分辨率受到损害，其结果，在形成对应摄影对象的二维图像时，整体画质下降。
【发明内容】
[0008]鉴于上述现有技术中的问题，本发明的目的在于，提供一种摄像装置，该摄像装置中的线传感器相对于摄影对象的相对移动方向倾斜设置，读取图像时不会使得相邻像素的分辨率下降。
[0009]本发明的摄像装置的特征在于，一种摄像装置，其中具备:摄影透镜，用来拍摄摄影对象；线传感器，其中形成由所述摄影透镜拍摄的摄影对象的线区域图像；以及，微型透镜，被设置在所述摄影透镜和所述线传感器之间，且分别对应于所述线传感器中的各像素，用来放大从所述摄影对象的线区域射出的图像形成光束，并将直径小于像素的光点图像投影到所述各像素上。
[0010]本发明的效果在于，摄像装置中的线传感器相对于摄影对象的相对移动方向倾斜设置，读取图像时不会使得相邻像素的分辨率下降。
【附图说明】
[0011]图1是本发明实施方式涉及的图像读取装置的结构示意图。
[0012]图2是图1所示摄像装置的光学系统的示意图
[0013]图3是图2所示光学系统的俯视图。
[0014]图4是图1所示摄像装置在线传感器上形成的线区域图像的示意图。
[0015]图5是未设微镜阵列的摄像装置的示意图。
[0016]图6是图5所示摄像装置的光学系统的示意图。
[0017]图7是用来说明未设微镜阵列的摄像装置中存在的问题的示意图，该图为摄像装置的光学系统的俯视图，其中线传感器舵各像素沿着垂直于摄像对象移送方向的方向设置。
[0018]图8是本发明涉及的图像读取装置的变形例的示意图。
【具体实施方式】
[0019]图1是具备本发明实施例涉及的摄像装置(工业用照相机)的工业用图像读取装置的结构示意图。如图1所示，驱动带I为移动设备，该驱动带I上载置摄影对象2，移送辊3和4用来架设驱动带I,驱动部5用来驱动驱动带I。
[0020]用编码器6输出时间信号S，检测驱动带I的移送速度。该时间信号S被输入图像读取装置7。图像读取装置7具有摄像装置8、控制部9、图像形成部10以及显示部11。
[0021]图2是摄像装置8的放大图。如图所示，摄像装置8具备摄影透镜12、微镜阵列13、以及线传感器14。微镜阵列13位于摄影透镜12和线传感器14之间，其中具有与各像素G1、...Gi,...Gn对应设置的微镜13a。
[0022]摄像装置8面对摄影对象2的移送区域。如图3所示，该摄像装置8的线传感器14中各像素Gi (i是I至η的整数)的排列方向X相对于移送方向Y倾斜。
[0023]在此，设定排列方向X与垂直于移送方向的方向Y’之间的夹角为α。为此，排列方向X相对于方向Y’以角度α倾斜，当线传感器14的长度为L时,垂直于移送方向Y的方向Y’的读取宽度为Lcos α。换言之，当设定线传感器14中各像素的宽度为P时，垂直于移送方向Y的方向Y’的宽度为Pcos α。
[0024]据此，摄影对象2在垂直于移送方向Y的方向Y’上的线区域2’中的物点B1、...Βη的宽度的密度增高，因而，在没有减小线传感器14的像素Gi的宽度P并且也没有增加像素Gi的数量的情况下，提高了图像分辨率。
[0025]换言之，设定像素数量为η，并以像素Gi的排列方向为主扫描方向。在各像素Gi的排列方向垂直于摄影对象的相对移送方向的情况下，各像素Gi原本应对应地读取摄影对象2，也就是说摄影对象2不会被各像素Gi重叠地读取，此时，该摄影对象2的主扫描方向上的分辨率为L/n。但此时，当摄影对象2的线区域2’以夹角α相对于与相对移送方向Y相垂直的方向Y’倾斜时，上述主扫描方向的分辨率则提高到原有分辨率的Ι/cos α倍。
[0026]以放大镜(凹镜)构成的微镜13a如图2和图3所示，用来放大线区域2’的从各个物点B1、..- Bi, *..Bn射出的图像形成光束，将直径比像素还要小的圆点图像投影到各像素G1、...G1、...Gn上。
[0027]据此，从各物点B1、...Bi,...Bn射出的图像形成光束如图4所示，与各像素G1、...G1、...Gn--对应。为此,各像素G1、...G1、...Gn上形成的圆形点像Bi’分别与各物点Bi(i是I至η的整数)一一对应，能够防止邻接像素发生重叠，形成线区域像2”。
[0028]图5至图7是未设微镜阵列13的摄像装置8的示意图。线传感器14的排列方向X通过摄影透镜12的光轴O的中心，通常如图5所示，平行于与移送方向Y垂直的方向Y’。
[0029]线区域2’上的物点B1、..*B1、...Βη和构成线传感器的各像素G1、..*G1、..*Gn之间相对于摄影透镜12为共轭关系。摄像装置8的透镜设计通常如此进行。
[0030]当线传感器14的各像素G1、...Gi,...Gn的排列方向与垂直于移送方向Y的方向Y’平行时，如图6所示，形成与线区域2’相对应的线区域像2”，也就是说，邻接物点B1、...Bi,...Bn射出的图像形成光束不会在邻接像素上发生重叠，线传感器14的各像素G1、...Gi,...Gn中邻接像素上不会重叠成像。
[0031]对此，针对各像素Gi的排列垂直于相对移送方向、各像素Gi上一一对应地读取摄影对象2的情况，如图7所示，在线传感器14的各像素Gi的排列方向X相对于与移送方向Y’垂直的方向Y”倾斜设置的情况下，摄影对象2的线区域2’中以标记OB表示的斜线区域在邻接像素上将被跨越邻接像素地重叠读取，从而在形成下述二维图像时引起图像质量下降。
[0032]对此，本发明的实施倒涉及的摄像装置8中的微镜13a被设置为与各像素G1--
对应。这样，即使线传感器14的像素Gi的排列方向X相对于移送方向Y倾斜，也能够如图4所示，在邻接像素Gi上部分线区域2’不会有被读取成跨越邻接像素。
[0033]控制部9与时间信号S同步地取得线传感器14中垂直于移送方向Y的方向Y’的视频信号S’。摄影对象2的线区域2’以角度α相对于垂直于相对移送方向的方向倾斜，摄影对象2的线区域2’不会被各像素Gi重叠地读取。
[0034]为此，图像形成部10在根据其控制部9输出的视频信号S’形成与摄影对象2对应的二维图像时，进行变形补偿，用以形成像素Gi排列方向X上的线区域2’的图像。根据需要可在显示部11上显示经过变形补偿的二维图像。
[0035]图8是本发明读取装置的一例变形例的示意图。在该变形例中，摄像装置8受到作为移送手段的滚珠骡杆部件I’的支持。滚珠骡杆部件I’在驱动部5的驱动下转动。摄像装置8面对摄影对象2，通过摄像装置8相对于摄影对象2来回移动，来取得二维图像。
【主权项】
1.一种摄像装置，其中具备: 摄影透镜，用来拍摄摄影对象； 线传感器，其中形成由所述摄影透镜拍摄的摄影对象的线区域图像；以及， 微型透镜，被设置在所述摄影透镜和所述线传感器之间，且分别对应于所述线传感器中的各像素，用来放大从所述摄影对象的线区域射出的图像形成光束，并将直径小于像素的光点图像投影到所述各像素上。
2.一种图像读取装置，其特征在于， 权利要求1所述的摄影对象和权利要求1所述的摄像装置互相相对移送， 以权利要求1所述的线传感器中各像素的排列方向为主扫描方向，所述摄影对象的线区域相对于与所述移送方向垂直的方向倾斜，使得所述摄影对象不会被所述各像素重叠地读取。
3.根据权利要求2所述的图像读取装置，其特征在于，具备: 移送部，用来相对于所述摄影装置移送所述摄影对象； 控制部，用来与所述摄影对象的移送时间同步地取得所述线传感器中各像素上形成的图像；以及， 图像形成部，其中输入所述图像，并且根据所述摄影对象的线区域相对于所述主扫描方向的倾斜角度，对所述控制部取得的所述各像素上的图像进行补偿，形成二维图像。
4.根据权利要求2所述的图像读取装置，其特征在于，具备: 移送部，用来相对于所述摄影对象移送所述摄影装置； 控制部，用来与所述摄影装置的移送时间同步地取得所述线传感器中各像素上形成的图像；以及， 图像形成部，其中输入所述图像，并且根据所述摄影对象的线区域相对于所述主扫描方向的倾斜角度，对所述控制部取得的所述各像素上的图像进行补偿，形成二维图像。
【专利摘要】本发明涉及涉及摄像装置和图像读取装置，其目的在于提供一种将摄像装置中的线传感器相对于摄影对象的相对移动方向倾斜设置但读取图像时不会使得相邻像素的分辨率下降的摄像装置。摄像装置(8)具备：拍摄摄影对象(2)的摄影透镜(12)、其中形成由摄影透镜(12)拍摄的摄影对象(2)的线区域图像(2”)的线传感器(14)、以及被设置在摄影透镜(12)和线传感器(14)之间且分别对应于线传感器中的各像素(Gi)的微型透镜(13a)，该微型透镜(13a)用来放大从摄影对象(2)的线区域(2’)射出的图像形成光束，并将直径小于像素的光点图像投影到所述各像素(Gi)上。
【IPC分类】H04N1-03, H04N1-04, H04N5-225
【公开号】CN104639815
【申请号】CN201410641863
【发明人】森久泰二郎, 白石贤二
【申请人】株式会社理光
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2014年11月11日