JP2503537B2 - イメ―ジスキャナ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の分野） 本発明は、読み取り窓の設けられたケーシング内に、
反射鏡、レンズ、撮像部を備え、前記読み取り窓からの
像を前記反射鏡、前記レンズを経由させて前記撮像部で
撮像し、その画像信号を接続機器に出力するように構成
されてなるイメージスキャナに関する。

（従来技術とその問題点） 通常この種のイメージスキャナは、ケーシングの形状
が偏平な略直方体とされていて、その長手方向の一端側
の前部下面にその幅方向に沿って読み取り窓が設けら
れ、その読み取り窓から得られる像が読み取り窓の上部
に配置された長尺の反射鏡により反射されてケーシング
内の後部に配置されたレンズに至り、撮像部での撮像が
行われるようになっている。

しかしながら、このような構成を有する従来例の場合
では、使用時に片手で持って原稿上等を操作できる必要
があるので、そのケーシング幅が片手で持てる幅に制限
され、それに伴って読み取り窓の幅寸法が制限されて読
み取り像の幅が長いものには対応できない問題点があっ
た。

（発明の目的） 本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであ
って、読み取り幅が長く確保され、しかも操作性に優れ
るイメージスキャナを提供することを目的としている。

（発明の構成と効果） 本発明は、このような目的を達成するために、冒頭に
記載したイメージスキャナにおいて、 前記ケーシングの前部に下面を前記読み取り窓を設
け、 前記反射鏡を構成する前記読み取り窓の読み取り幅方
向に幅広の第１の反射鏡を前記読み取り窓の近傍に前記
読み取り窓からの像を反射するように設け、 前記反射鏡を構成する前記第１の幅広の反射鏡よりも
幅の狭い第２の反射鏡を前記ケーシング内の後部に前記
第１反射鏡からの反射像を前記レンズに反射するように
設け、 前記ケーシング内の前記第１と第２の反射鏡間に前記
レンズおよび撮像部を設け、 前記ケーシングの後部側を前部側に比して細幅として
その後部側を使用時における把持部としてなる構成とし
た。

この構成によれば、像とレンズ間の距離が第１と第２
の反射鏡の配置構成により長くなるので、レンズによる
読み取り幅の長い像の結像が支障なくでき、ケーシング
後部の把持部は幅が狭いのでその把持部を持って操作が
容易に行なえる。

したがって本発明によれば、従来において両立の難し
かった、長い読み取り幅の確保と操作性に有効な形状の
確保との両方が満足されるイメージスキャナを提供する
ことができるようになった。

（実施例の説明） 以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明す
る。第１図は外形を示す斜視図、第２図は断面図、第３
図は内部構成を示す斜視図である。

これらの図において、符号１は上ケース、２は下ケー
スであり、接合されて一体となってケーシング３を構成
している。上ケース１、下ケース２ともに前部が幅広く
形成されている。

下ケース２の幅広となった前部には、幅方向に樹脂製
の透明カバー４の取り付けられた読み取り窓５が形成さ
れており、その読み取り窓５の前上部には、読み取り窓
５を通して読み取り面上に照明光を照射するLEDアレー
６が連続状に設けられている。

上記の透明カバー４には、第４図に示すように、両端
部近傍に合計４個の読み取り位置マーカー７が一体に設
けられている。読み取り位置マーカー７は、第５図に示
すように、透明カバー４の上面に断面を三角形とする凸
条８が並設されて形成されており、しかもそれら凸条８
の一方側の面8aそれぞれは傾斜して上記LEDアレー６に
相対し、他方側の面8bそれぞれは透明カバー４上面に対
してほぼ90度の角度をなすように位置している。

読み取り位置マーカー７は、上記のように構成される
ことにより、LEDアレー６からの照明を受けた際に、照
明光が届きにくい凹部９のそれぞれが暗い影部となり、
その部分が黒く目に写り識別が容易にできる構成とされ
ている。

下ケース２の読み取り窓５の後側には、読み取り時に
読み取り面に接触して回転するローラ体10が、回転自在
に突出開口11からその一部を突出するように設けられて
いる。ローラ体10は、第４図に示すように、ゴム製のロ
ーラ12と、ローラ12の一側部に設けられるプーリー13
と、両端に突出する軸棒14とからなっている。

そして、ローラ体10は、下ケース２上面の突出開口11
の両側の相対する位置に、下ケース２の成形時に一体に
設けられた一対の軸受け部15に取り付けられて設けられ
ている。軸受け部15それぞれは、内側に位置する軸受け
凹部16の設けられた下台部17と外側に位置する軸受け口
18の設けられた湾曲部19とからなり、一方の湾曲部19
（第４図において左方のもの）の軸受け口18は貫通し、
他方の軸受け口18は外端側が閉鎖して貫通しない構成と
なっている。

ローラ体10の取り付けは、まずプーリー13側の軸棒14
を下台部17の軸受け凹部16内に載置し、この状態におい
てローラ体10を若干傾斜状態にして矢印Ａ方向に移動し
て、一方の軸棒14を湾曲部19の軸受け口18内に先端が軸
受け口18の反対側から突出するまで挿入する。次にロー
ラ体10を上記の方向と逆側にスライド移動して、他方の
軸棒14を湾曲部19の軸受け口18内に先端が閉鎖面にあた
る位置まで挿入する。

上記２度目のスライド移動により一方に軸棒14の先端
は湾曲部19の軸受け口18内に納まり、この状態において
ローラ体10を覆うようにローラカバー20を下ケース２に
溶着によって取り付ける。ローラカバー20の一側部20a
は丁度軸受け口18の開放する湾曲部19の外面に当接する
状態となり、この一側部20aに一方の軸棒14の先端が当
たって位置決めされることにより、ローラ体10は所定の
位置に回転可能に設けられるものである。

上記ローラカバー20には、第６図にも示すように、取
り付けた際にプーリー13に相対する位置にベルト引き出
し開口21が設けられており、下ケース２のその引き出し
開口21に相対する位置には、エンコーダを構成する第７
図に示すような回転スリット板22の軸受け部23が設けら
れている。この軸受け板23に軸の両端が軸支されて回転
スリット板22が取り付けられ、その回転スリット板22の
プーリー24と前記ローラ体10のプーリー13間に断面が円
形のベルト25が掛け渡されている。

第８図は、両プーリー13,24におけるベルト25の掛け
構成を示しており、ベルト25の係止される係止凹部26の
断面形状も円形の一部を構成する形状となっていて、そ
の曲率（例えば曲率半径0.75mmで曲率は1/0.75）はベル
ト25形状の曲率（例えば曲率半径0.9mmで曲率は1/0.9）
より小さくなるように形成されている。

したがってベルト25に張力が加わると、ベルト25は係
止凹部26の最下部26aのみでプーリー13,24に当接し、そ
の当接部のみにおいて動力伝達が行なわれるように構成
されている。このようにして、一定量のローラ12の回転
に対するプーリー13からベルト25、ベルト25からプーリ
ー24への動力伝達量を一定となるようにし、ローラ12と
回転スリット板22との回転比率を一定に保つ構成として
いる。

回転スリット板22の回転に伴なうエンコーダからの出
力信号は、後に説明するCCD撮像素子の画像取り込み際
の取り込みタイミング信号として利用されるもので、上
記のようにローラ12と回転スリット板22との回転比率が
一定に精度良く保たれる構成とされることにより、読み
取り時においてイメージスキャナが設定量移動される度
に正確に取り込みタイミング信号が出力されることが可
能になる。

下ケース２の後部上面には、第一回路基板30が装着さ
れている。この第一回路基板30上には、上記した回転ス
リット板22とともにエンコーダを構成する光電素子31や
その他各種素子32が装着され、さらに周囲部上には外部
から操作されるスタートスイッチ33、写真・文字切り替
えスイッチ34、濃淡切り替えスイッチ35のそれぞれのス
イッチが装着されている。

第９図と第10図とにより、写真・文字切り替えスイッ
チ34の目隠し構成について説明する。

写真・文字切り替えスイッチ34は、ケーシング３のス
イッチ開口36から外部に突出する操作部37がスライド移
動されて操作されるようになっている。38は黒色のポリ
エチレン樹脂よりなるフィルム体で、その取り付け穴39
は上記操作部37の断面形状とほぼ等しくなっていて、そ
の取り付け穴39に操作部37が嵌入されて取り付けられて
いる。フィルム体38は、その下部が下ケース２の側壁内
面に内方に突出するように形成した肉厚部40と、その肉
厚部40面に近接して位置する上記第一回路基板30の端部
30a間に挟まれ、また上部が上ケース１の下ケース２の
肉厚部40に相対する位置に設けられた肉厚部41に沿う状
態において、立設位置における位置決めがなされてい
る。

そしてフィルム体38は位置決めがなされて安定した状
態で、操作部37のスライド移動に伴って上ケース１、下
ケース２の内面に沿って移動し、スイッチ開口36の操作
部37の位置しない部分の目かくし機能を果たしている。
またフィルム体38は上記のように目隠し機能を果たす上
に、常に上ケース１と下ケース２との内面に近接して位
置するので、その隙間からのケーシング３内へのゴミや
ホコリの侵入防止機能を果たすものである。

50は光学系ホルダであり、第11図と第12図とにも示す
ように、樹脂の一体成形品よりなっている。光学系ホル
ダ50は前部が幅広に後部が細幅に形成されていて、その
前部の立ち上がり傾斜部51の内面に沿って傾斜状に第１
反射鏡52が取り付けられおり、後部の立ち上がり傾斜部
53の内面に沿って傾斜状に第２反射鏡54が取り付けられ
ている。第１と第２反射鏡52,54の中間位置には、円筒
状のレンズホルダ部55が、その軸方向を第１と第２反射
鏡52,54を結ぶ方向とするように一体に設けられてい
る。

レンズホルダ部55の上面には、第13図、第14図にも示
すように、２箇所に切込み部56とレンズ体57の位置調整
穴58とが設けられていて、両切込み部56間の部分が装着
穴59内に装着されるレンズ体57を固定する固定片60とな
っている。固定片60のレンズ体57を押圧する押圧部61
は、装着穴59の周面より若干内方に突出するように形成
されており、この内方に突出する押圧部61により装着穴
59内に装着されるレンズ体57の周面を弾力的に押圧保持
するようになっている。両切込み部56および固定片60上
は、第１反射鏡52から第２反射鏡54への光の通過を妨げ
ることがないように、偏平部62とされている。

そして、第15図に示すように、レンズホルダ部55の前
部側がCCD撮像素子70（撮像部）の収容部71となってお
り、その内部にCCD撮像素子70が収容されている。CCD撮
像素子70は第二回路基板72に取付けられていて、その第
二回路基板72がネジ73により収容部70の前面に取り付け
られることにより、CCD撮像素子70は収容部71内に設け
られている。74はネジ73の締め付けにより第二回路基板
72面を押圧固定する絶縁性の固定部材である。

上記ネジ73が挿通される第二回路基板72の取付け孔75
は、横方向に長い長孔形状となっていて、この取付け孔
75の長孔形状により取付け孔75の長さ範囲において、レ
ンズ体57に対してCCD撮像素子70の取り付け位置が調整
できるようになっている。

以下レンズ体57へのCCD撮像素子70の取付け位置調整
による作用について、第16図を用いて説明する。

第16図（Ａ）は、読み取り画素密度（読み取り幅1mm
に要するCCD撮像素子の画素数）を8dots/mmとする場合
で、CCD撮像素子70の撮像面（全体長さＸは14μ×1024d
ots＝14.336mm 14μは正方形画素の一片長さ）70a上に
形成される像G1の長さＹは、 14μ×8dots×105mm＝11.76mm （105mmは読み取り幅）となる。

第16図（Ｂ）は、レンズ体57とCCD撮像素子70との位
置関係を、第16図（Ａ）と同じとする状態において、読
み取り画素密度を7.08dots/mmとする場合で、撮像面70a
上に形成される像G2の長さＺは、 14μ×7.08dots×105mm≒10.40mmとなり、像G2は、像G1
に対して撮像面70aの中央寄りに短く結像される。

しかしながら、撮像面70aにおける画像の取り出し位
置は、常に撮像面70aの一端側70bからｎ番目の画素位置
Ｎとなるので、第16図（Ｂ）の状態に結像される像G2は
その一端が画素位置Ｎに一致していないので正常に取り
出しが行なわれない。したがって、上記したようにレン
ズ体57に対するCCD撮像素子70の取り付け位置をＬ（取
付け孔75の長さに相当）ずらすことにより、第16図
（Ｃ）に示すように画素位置Ｎを像G2の一端に合致させ
るようにするものである。このようにして読み取り画素
密度が異なる種類のイメージスキャナにおいても、第二
回路基板72にCCD撮像素子70が一体に取り付けられた部
材が同一のもので兼用できるようにしている。

なお、イメージスキャナにおける画像の読み取り画素
密度変更は、レンズが縮小倍率の異なるレンズに変更さ
れることによって行なわれ、読み取り画素密度は接続使
用されるプリンタの仕様等により決定される。

レンズホルダ部55の両側下方には固定部80が設けられ
ており、この部分においてネジ81止めされることによ
り、光学系ホルダ50は下ケース２のほぼ中央位置に固定
されるようになっている。

そして光学系ホルダ50が所定位置に取り付けられた状
態において、読み取り窓５→第１反射鏡52→第２反射鏡
54→レンズ体57の光路が構成される。そしてその光路長
さは、読み取り窓５とレンズ体57間に第１と第２の反射
鏡52,54を介して２度反射させることにより十分に長く
とっている。

一般に収縮倍率が一定のレンズを用いる場合、結像の
ため像とレンズ間には所定の像間距離（上記光路長に相
当）が保たれる必要があり、この距離は像の大きさが大
きい場合は長くとる必要がある。したがって上記のよう
に光路長さを長くとれる構成とされることにより、読み
取り像の大きさに対応する読み取り窓５の長さも長くで
き、横幅の長い読み取り像の読み取りができる構成とさ
れている。そして外形構成において、上ケース１、下ケ
ース２とも読み取り窓５に対応する部分である前部のみ
を幅広く、後部を細幅としていて、その構成により細幅
の後部を把持部82として読み取り操作が容易にできるよ
うにしている。

上ケース１には読み取り位置確認窓83が設けられてお
り、第２図において下ケース２の読み取り窓５と読み取
り位置確認窓83との位置関係について説明する。

上記した第１反射鏡52は、読み取り窓５の前上部にそ
の傾斜角度Ｂを60度程度として設けられており、レンズ
体57側からの光路は第１反射鏡52で屈折反射されて第１
反射鏡52の位置より後下方に至る。すなわちそのレンズ
体57を通してCCD撮像素子70で撮像写される部分はその
反射鏡52の後下方位置部分となり、その部分に読み取り
窓５が設けられている。したがって読み取り窓５の上方
に視界を遮る第１反射鏡52が存在しない故に、読み取り
窓５のほぼ上方に上記読み取り位置確認窓83が配置され
ている。

そして、この読み取り位置確認窓83を通してほぼ真上
位置から、読み取り窓83の透明カバー４に見やすく設け
られた読み取り位置マーカー７への読み取り像の合致状
態を容易に確認できる構成となっている。読み取り位置
マーカー７に対する読み取り像の位置確認は、一方のそ
の間が遠く位置する一対の読み取り位置マーカー７間を
結ぶ仮想線K1と、その仮想線K1に直交する他方の一対の
読み取り位置マーカー７からの２本の仮想線K2とに囲ま
れる部分に読み取り像を位置させるようにして行なうも
のである。

以下簡略に上記構成のイメージスキャナの動作につい
て説明する。

まず、スタートスイッチ33をONし、写真・文字切り換
えスイッチ34、濃淡切り換えスイッチ35を所望の側に切
り替える。そして上記したようにして読み取り窓５にお
いて原稿の読み取り像の位置合わせを行ない、位置合わ
せが完了した状態で把持部82を持って原稿上を移動させ
る。

そして、LEDアレー６からの照射光により明かるく照
らされた原稿上の読み取り像は、第１反射鏡52、第２反
射鏡54でそれぞれ反射されてレンズ体57に至り、レンズ
体57によりCCD撮像素子70に画像が結像される。

読み取り移動によるローラ12の回転に伴ない、回転ス
リット板22が回転してエンコーダが画像取り込みタイミ
ング信号を出力し、そのタイミング信号により設定量移
動される毎にCCD撮像素子70の画像が画像データとして
取り込まれ、その画像データ信号は順次ワードプロセッ
サー等の接続機器に出力され、そのCRTに読み取り内容
が表示される。

【図面の簡単な説明】

第１図から第16図は本発明の実施例に係り、第１図は外
形を示す全体斜視図、第２図は同断面図、第３図は同内
部構成斜視図、第４図はローラ体部分における分解斜視
図、第５図は読み取り位置マーカー部分の部分断面図、
第６図はローラカバーの平面図、第７図は回転スリット
板の側面図、第８図はプーリー部分の部分断面図、第９
図はフィルム体の取付けを示す分解斜視図、第10図は同
断面図、第11図は光学系ホルダの平面図、第12図は同一
部切欠断面を含む正面図、第13図はレンズホルダの正面
図、第14図は同平面図、第15図は第２回路基板の取付け
を示す分解斜視図、第16図はレンズとCCD撮像素子との
位置調整取付け構成を説明するための説明図である。 ３はケーシング、５は読み取り窓、 52は第一反射鏡、54は第二反射鏡、 57はレンズ体、70はCCD撮像素子（撮像部）、 82は把持部。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】読み取り窓の設けられたケーシング内に、
   反射鏡、レンズ、撮像部を備え、前記読み取り窓からの
   像を前記反射鏡、前記レンズを経由させて前記撮像部で
   撮像し、その画像信号を接続機器に出力するように構成
   されてなるイメージスキャナにおいて、 前記ケーシングの前部の下面に前記読み取り窓を設け、 前記反射鏡を構成する前記読み取り窓の読み取り幅方向
   に幅広の第１の反射鏡を前記読み取り窓の近傍に前記読
   み取り窓からの像を反射するように設け、 前記反射鏡を構成する前記第１の反射鏡よりも幅の狭い
   第２の反射鏡を前記ケーシング内の後部に前記第１反射
   鏡からの反射像を前記レンズに反射するように設け、 前記ケーシング内の前記第１と第２の反射鏡間に前記レ
   ンズおよび撮像部を設け、 前記ケーシングの後部側を前部側に比して細幅としてそ
   の後部側を使用時における把持部としてなるイメージス
   キャナ。