JP2002139803A - 画像読み取り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 より簡単な機構でかつ光学系移動方式にも適
用でき、小サイズの原稿でも大きい画素数を得られる画
像読み取り装置を提供する。 【解決手段】 原稿Ｐの先端部から副走査方向の長さを
検知するセンサによって求められる原稿Ｐの終端部まで
第１スキャナユニット３２が一定スピードで移動する。
光源３３から原稿Ｐに照射された光の反射光はミラー３
４、３６、３７で反射し、レンズ３８によって光電変換
素子３９の表面に一定の倍率で結像してデータとして記
憶される。これにより、原稿Ｐ一枚分の画像を電気信号
に変換することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はディジタル方式の複
写機、スキャナなどに備える原稿を読み取って電気信号
に変換する画像読み取り装置に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】スリッ
ト露光方式のディジタル複写機やスキャナの画像読み取
り装置には、原稿の主走査幅と等幅の等倍結像素子と光
電変換素子による等倍光学系を用いるものと、レンズ等
を用いて小型の光電変換素子に縮小して読み取る縮小光
学系を用いるものがある。従来の一般的な縮小光学系を
用いる読み取り装置には、主に原稿移動方式と光学系移
動方式がある。

【０００３】原稿移動方式は、図１に示すように原稿Ｐ
を搬送するローラ群１１、光源１２、ミラー１３及びレ
ンズ１４からなる光学系と、光電変換素子１５を有す
る。光源１２から原稿Ｐに照射された光の反射光は、ミ
ラー１３、レンズ１４を経由して光電変換素子１５の表
面に所定の倍率で結像され、電気信号として記憶され
る。そして、原稿Ｐが搬送されていく間に読み取りを繰
り返すことにより、原稿一枚分の画像が電気信号に変換
される。この方法は、図面などの大判原稿の読み取りに
適しているが、搬送可能なシート原稿しか読み取ること
ができない。

【０００４】一方、光学系移動方式は図２に示すように
原稿Ｐを載置するコンタクトガラス２１、光源２３と第
１ミラー２４を有する第１スキャナ２２、第２ミラー２
６、第３ミラー２７を有する第２スキャナ２５、レンズ
２８、光電変換素子２９を有する。光源２３から原稿Ｐ
に照射された光の反射光はミラー２４、２６、２７で反
射され、レンズ２８によって光電変換素子２９の表面に
所定の倍率で結像され、電気信号として記憶される。そ
して、第１スキャナ２２が原稿Ｐの先頭から後端まで移
動することにより、原稿一枚分の画像が電気信号に変換
される。この際、第２スキャナ２５は原稿Ｐからレンズ
までの光路長が一定となるように移動し、光電変換素子
上に常に一定の倍率の像が結像されるようにしている。

【０００５】しかしながら、これらの縮小光学系を用い
る構成では、原稿サイズの大小にかかわらず一定の倍率
で光電変換素子上に結像されるので、原稿サイズが小さ
い場合は光電変換素子の一部しか利用されず、主走査方
向の画素数が小さくなってしまう。このため、例えば複
写機として用いる場合に小さい原稿を拡大して出力する
場合などでは、画像処理によって画素を補完して出力す
るため多少粗い画像になってしまう。

【０００６】そこで、小サイズの原稿でも光電変換素子
を有効に使って大きい画素数を得られるようにする方法
として、特開平５−３０２８８号公報においてミラーの
組み合わせを変化させて別の光路を形成し、光路長を変
化させることで光電変換素子上に結像する倍率を変更す
る方法が提案されている。しかしながらこの方法では、
倍率を変更する際に光学系の構成が大きく変わるので、
機構が複雑であり、また内部でスキャナユニットを移動
させるのが困難であるので原稿移動方式にしか適用でき
ないという欠点がある。

【０００７】そこで本発明は、より簡単な機構でかつ光
学系移動方式にも適用でき、小サイズの原稿でも大きい
画素数を得られる画像読み取り装置を提供することを目
的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
画像読み取り装置は、上記目的を達成するために、原稿
移動方式または光学系移動方式によって走査された原稿
からの反射光をレンズを含む縮小光学系によって光電変
換素子上に結像する画像読み取り装置において、その最
大主走査幅の反射光を上記光電変換素子の最大結像幅に
結像する光学系を構成する主レンズの他に、第１の光学
系と切り替え可能でそれより狭い範囲の反射光を光電変
換素子の最大結像幅に結像する第２の光学系を構成する
少なくとも１以上の副レンズを有することを特徴とす
る。

【０００９】同請求項２に係るものは、上記目的を達成
するために、請求項１の画像読み取り装置において、上
記副レンズの倍率が上記光電変換素子の結像面において
上記主レンズの√２倍もしくはそのべき乗倍の像を結ぶ
ように構成されていることを特徴とする。

【００１０】同請求項３に係るものは、上記目的を達成
するために、請求項１または２の画像読み取り装置にお
いて、上記第１、第２の光学系の切り替えを、操作部に
より設定された原稿の読み取り幅もしくは原稿幅検知機
能により得られた原稿幅に応じて自動的に行う制御装置
を有することを特徴とする。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面を
参照して説明する。図３は本発明に係る画像読み取り装
置の一実施形態を示す概念図である。この装置は、原稿
Ｐと接するコンタクトガラス３１、コンタクトレンズ上
に置かれた原稿Ｐの主走査幅及び副走査方向の長さを検
知する図示しないセンサ、光源３３及び第１ミラー３４
を備えて図示しないレールに沿って移動する第１スキャ
ナ３２、第２ミラー３６及び第３ミラー３７を備えて第
１スキャナの１／２の速度で同一方向へ移動する第２ス
キャナ３５、レンズユニット３８、光電変換素子３９を
備える。

【００１２】図示しない操作部より動作スタートを指示
されると、第１スキャナユニット３２は原稿Ｐの先端部
から副走査方向の長さを検知するセンサによって求めら
れる原稿Ｐの終端部まで一定のスピードで移動する。こ
の間、光源３３から原稿Ｐに照射された光の反射光はミ
ラー３４、３６、３７で反射され、レンズ３８によって
光電変換素子３９の表面に一定の倍率で結像され、一定
周期で読み出されて図示しない記憶装置に電気信号とし
て記憶される。これにより、原稿Ｐ一枚分の画像を電気
信号に変換することができる。なお、第２スキャナ３５
は第１スキャナ３２の移動につれて移動し、原稿面から
レンズ３８までの光路長を一定に保つ。

【００１３】図４は本実施形態の画像読み取り装置の備
えるレンズユニットの一例を示す概念図である。このレ
ンズユニットは主レンズ４１と副レンズ４２の２組のレ
ンズを持ち、モータ４３と動力伝達機構によって軸を中
心に回転駆動され、いずれか一方のレンズを光学系のミ
ラーと光電変換素子間の光軸上にレンズの中心が合うよ
うに移動させる。主レンズ４１は、光軸上に置かれたと
きに原稿面における最大主走査幅の反射光を光電変換素
子３９の最大結像幅に結像するように設計及び光軸方向
の位置を決定されており、副レンズ４２は光軸上に置か
れたときに原稿面における最大主走査幅の中央から一定
範囲内の反射光を光電変換素子３９の最大結像幅に結像
するように設計及び光軸方向の位置を決定されている。

【００１４】これにより、使用する原稿Ｐの主走査幅が
副レンズ４２の設定された範囲以内に収まる場合には、
主レンズ４１から副レンズ４２に切り替えることで光電
変換素子３９のより広い範囲にわたって有効な画像を形
成することができ、同じ画像を読み取ってもより画素数
の大きい精細な画像が得られる。これによって、例えば
全体図面の一部を拡大して部分図として利用したい場合
に、拡大した図においても画像が粗くなることがなく、
そのままでも使用に耐える図を得ることができる。な
お、レンズは必ずしも２つである必要はなく、より多く
のレンズを切り替えて使用する構成にすることも可能で
ある。また、レンズの切り替え機構は必ずしも回転機構
を用いる必要はなく、直動式のアクチュエータなどで構
成することも可能である。

【００１５】また、本装置における副レンズの倍率の決
定においては、光電変換素子面において主レンズの√２
倍の像を形成するように設定することが望ましい。この
ように設定すると、例えばＡ４サイズの画像を副レンズ
を用いて読み取ると、Ａ３サイズの画像を主レンズを用
いて読み取ったのと同じ大きさの画像データが得られる
など、定型サイズの原稿を扱うのに有効である。さら
に、副レンズを複数持つ場合は、同様に２倍など√２倍
のべき乗倍の像を形成するように設定しておくのが有効
である。

【００１６】次に、光学系の切り替えを操作部により設
定された原稿の読み取り幅もしくは画像読み取り装置に
設けられた原稿幅検知機能により得られた原稿幅に応じ
て制御装置によって自動的に行う制御の例を、図５に示
すフローチャートによって説明する。まず、原稿Ｐの読
み取り幅を操作部の設定に従って決定するか、原稿幅検
知機能によって決定するかを判断する（ステップ１）。
なお、どちらを選択するかはあらかじめ操作部で選択さ
れているものとする。操作部の設定に従う場合は、原稿
幅の値に操作部の設定値を代入する。原稿幅検知機能で
決定する場合は、読み取った原稿幅を代入する（ステッ
プ２）。次に、副レンズのうちもっとも結像される主走
査幅の小さいものから順に、主走査幅を読み取る原稿幅
の値と比較し、主走査幅≧原稿幅が成立したら、そのレ
ンズを使用するレンズとする。どの副レンズでも成立し
なかった場合は主レンズを選択する（ステップ３）。選
択されたレンズが光学系にセットされるように、モータ
を動作させる（ステップ４）。これにより、自動的に最
適なレンズを選択し使用することができる。

【００１７】

【発明の効果】請求項１の画像読み取り装置は、以上説
明してきたように、原稿移動方式または光学系移動方式
によって走査された原稿からの反射光をレンズを含む光
学系によって光電変換素子上に結像する画像読み取り装
置において、装置の最大主走査幅の反射光を光電変換素
子の最大結像幅に結像する光学系を構成する主レンズの
他に、第１の光学系と切り替え可能でそれより狭い範囲
の反射光を光電変換素子の最大結像幅に結像する光学系
を構成する少なくとも一以上の副レンズを有し、幅の狭
い原稿を読み取る際にはその幅に応じて最適な光学系を
構成するレンズを選択することによって、光電変換素子
を有効に使い、より大きい画素数をもつ精細な画像を得
ることができるという効果がある。

【００１８】請求項２の画像読み取り装置は、以上説明
してきたように、副レンズの倍率が光電変換素子の結像
面において主レンズの√２倍もしくはそのべき乗倍の像
を結ぶように構成することによって、上記共通の効果に
加え、一般的なＡ、Ｂ系列の定型サイズの原稿を使用す
る際にちょうど一つ上のサイズへと変換でき、副レンズ
を有効に利用することができるという効果がある。

【００１９】請求項３の画像読み取り装置は、以上説明
してきたように、光学系の切り替えを操作部により設定
された原稿の読み取り幅もしくは画像読み取り装置に設
けられた原稿幅検知機能により得られた原稿幅に応じて
制御装置によって自動的に行うことで、上記共通の効果
に加え、使用者の余分な手間を省き、常に良好な画質の
画像を提供することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の一般的な縮小光学系を用いる画像読み取
り装置の原稿移動方式を示す図である。

【図２】従来の一般的な縮小光学系を用いる画像読み取
り装置の光学系移動方式を示す図である。

【図３】本発明に係る画像読み取り装置の一実施形態を
示す概念図である。

【図４】本実施形態の画像読み取り装置の備えるレンズ
ユニットの一例を示す概念図である。

【図５】光学系の切り替えを原稿幅に応じて自動的に制
御する例を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１１ ローラ群 １２ 光源 １３ ミラー １４ レンズ １５ 光電変換素子 ２１ コンタクトガラス ２２ 第１スキャナ ２３ 光源 ２４ 第１ミラー ２５ 第２スキャナ ２６ 第２ミラー ２７ 第３ミラー ２８ レンズ ２９ 光電変換素子 ３１ コンタクトガラス ３２ 第１スキャナ ３３ 光源 ３４ 第１ミラー ３５ 第２スキャナ ３６ 第２ミラー ３７ 第３ミラー ３８ レンズユニット ３９ 光電変換素子 ４１ 主レンズ ４２ 副レンズ ４３ モータ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原稿移動方式または光学系移動方式によ
   って走査された原稿からの反射光をレンズを含む縮小光
   学系によって光電変換素子上に結像する画像読み取り装
   置において、その最大主走査幅の反射光を上記光電変換
   素子の最大結像幅に結像する光学系を構成する主レンズ
   の他に、第１の光学系と切り替え可能でそれより狭い範
   囲の反射光を光電変換素子の最大結像幅に結像する第２
   の光学系を構成する少なくとも１以上の副レンズを有す
   ることを特徴とする画像読み取り装置。
2. 【請求項２】 請求項１の画像読み取り装置において、
   上記副レンズの倍率が上記光電変換素子の結像面におい
   て上記主レンズの√２倍もしくはそのべき乗倍の像を結
   ぶように構成されていることを特徴とする画像読み取り
   装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２の画像読み取り装置に
   おいて、上記第１、第２の光学系の切り替えを、操作部
   により設定された原稿の読み取り幅もしくは原稿幅検知
   機能により得られた原稿幅に応じて自動的に行う制御装
   置を有することを特徴とする画像読み取り装置。