JP2904965B2 - 画像読取装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電荷結合素子（以下、Ｃ
ＣＤと称す）等の固体撮像素子を用いて原稿の読取りを
行うディジタル画像読取装置に関し、詳しくはディジタ
ル画像装置における光学特性等の調整に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＣＣＤを用いたスリット露光方式
の画像読取り装置においてその調整方法の多くは生産ラ
インの中における治具を用いて行なわれている。

【０００３】この従来の調整方法を図９及び図１０を用
いて説明する。図９において、原稿像をＣＣＤにまで導
く光学素子として、大きくはスリット９１と第１ミラー
９２及び図示しない照明装置とから成る全速ミラーユニ
ット９３と、第２ミラー９４及び第３ミラー９５から成
る半速ミラーユニット９６と、原稿像を縮小してＣＣＤ
上に結像する結像レンズ９７、ＣＣＤ９８、ＣＣＤドラ
イバー９９からなる結像ユニット１００があげられる。

【０００４】調整時、着目すべき所は倍率、レンズの解
像力といった光学素子として基本的に必要なポイントだ
けでなく、スリット露光特有の調整項目がある。それ
は、全速ミラーユニット９３の走査方向（図９のＰ）に
対するスリット９１の中心線Ｑの直角性、該スリット中
心線ＱとＣＣＤ９８の長手方向の軸線Ｒとの平行性、及
び各光学素子を介したスリット中心線ＱとＣＣＤの長手
軸線Ｒとのスリット短辺方向の合致性（以下同期調整と
呼ぶ）などがあげられる。

【０００５】生産ラインでの調整方式では治具用スリッ
ト１０１をコンタクトガラス（図示せず）の位置に保持
し、背面から露光しＣＣＤ９８上に治具用スリット１０
１の像を結ぶ。

【０００６】チャート１０１上のイの部分で解像力を、
ロの部分の間隔で倍率を、ハのテーパー状のチャートで
前記同期調整を、ニの部分で直角調整を行う様にそれぞ
れのＣＣＤの出力信号をパソコン１０２で処理し、モニ
ター１０３でモニターしながら調整する方式が一般的で
あった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術にあっては、市場にて原稿反射光を複数枚のミラ
ーを介し結像レンズによりＣＣＤ上に結像するまでの光
学経路のうちどれか１つでも不具合が生じて交換する様
な場合には、生産ライン用の治具がないため、治具用ス
リット１０１（背面露光手段を含む）処理用パソコン１
０２，モニター１０３などがなければ調整することが難
しく、これらの画像を見ながら調整箇所を少しづつ追い
込んでいくしかなく、市場でのメンテナンスという意味
で設計上その配慮が欠けていた。

【０００８】本発明は上記した従来技術の課題を解決す
るためになされたもので、その目的とするところは、特
別な治具を必要としないで上記の光学配置特性、特にア
ウトプット画像からは判断しにくい直角調整と同期調整
とを簡単に、かつ精度よく実現することができる画像読
取装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明にあっては、スリット部材を有した走査光学
系をスリットの短辺方向に移動させ、スリットを通過し
た原稿の反射光又は透過光を固体撮像素子上に結像して
原稿像を読取る画像読取装置において、上記固体撮像素
子の最大原稿読取り時の受光領域よりも外側の素子に対
応するように、上記スリットの短辺方向の幅よりも小さ
い別スリットを上記スリット部材に設けたことを特徴と
する。

【００１０】

【００１１】

【作用】而して本発明によれば、特別な治具を用いるこ
となく走査光学系と固体撮像素子との精度の高い直角調
整及び同期調整を行なうことができる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て詳細に説明する。

【００１３】図１は本発明の実施例を適用する画像読取
装置の概略構成を示す断面図、図２は図１の装置の光路
配置を展開した平面概略図である。

【００１４】図１において、１は全速ミラーユニットで
あり、原稿を照明するための照明ランプ１１，反射笠１
２，１３，１４，第１ミラー１５及び余分光をカットす
るスリット１６とを備えている。２は半速ミラーユニッ
トであり、第２ミラー２１及び第３ミラー２２を備えて
いる。３は結像ユニットであり、結像レンズ３１，ＣＣ
Ｄ３２及びＣＣＤドライバー３３を備えている。原稿台
ガラス４上に載置された原稿は、全速ミラーユニット１
によって光学的に走査され、スリット１６を通過した原
稿の反射光は半速ミラーユニット２の第２ミラー２１，
第３ミラー２２を介して結像ユニット３へ供給され、Ｃ
ＣＤ３２上に結像される。

【００１５】図２はその経路の長手方向を示す図であ
り、Ａで示す巾が最大原稿読取り巾（約３００mm）であ
る。一方、本実施例においてＣＣＤ３２は原稿を４００
ｄｐｉ（ドット／インチ）で読み取る様に構成されてお
り、ＣＣＤ３２は長手方向に５０００画素を有している
ので、原稿上では（５０００×２５．４／４００＝）３
１７．５mmの画像を読み取る事ができる。実際には、通
常図中矢印Ｄ方向の位置誤差を考慮してもＣＣＤ３２の
両端部の画素には充分な余裕がある。

【００１６】図３は図１で説明したスリット１６の平面
図である。同図に示すように、スリット１６には、最大
原稿読み取り巾Ａに相当する巾よりも広いエリアｌ×Ｅ
（Ｅは０．５〜１０mm程度）の開口を形成しており、そ
の開口の両端部のセンターには長さｌ1 ，巾がＣで示す
極細のスリット（Ｃは１０μ〜１mm程度）が形成されて
いる。この時、スリット１６の開口長さトータルＬ（Ｌ
＝ｌ＋２ｌ1 ）はＣＣＤ３２の読み取り可能巾Ｂに相当
する巾よりも広く形成されている。

【００１７】図４はＣＣＤ３２の片端部の平面図であ
り、図５はその拡大図である。図中４１で示すのがＣＣ
Ｄの読み散り用の１画素チップであり通常約１０μｍ四
方程度の大きさを持っている。結像レンズ３１との関係
により最大原稿巾Ａに相当する受光エリアはａで示す部
分であり、その外側（両端部）には余裕画素ｂが存在
し、余裕画素ｂのうち、ｃで示す画素にはマスキング５
１が設けられており、その中央部には巾Ｆで示すスリッ
ト５２が設けられ、Ｆで示す巾に光線が入射しなければ
ｃで示すエリアの画素には光が入らない様になってい
る。Ｆで示すスリットの巾は調整後に必要な精度と原稿
近傍に設けたスリット１６の巾Ｃとから決定される。

【００１８】以上の様な構成において、調整の方法を説
明する。原稿近傍に設けたスリット１６の極細部ｌ1
は、図３で示す様にＣＣＤ３２の全画素に相当する巾Ｂ
よりも広く構成してあるので、ＣＣＤ３２の両端部に設
けたマスキング部ｃには、常にスリット１６の極細部ｌ
1 を透過した光が入射される。

【００１９】実際に調整する際には、図１において原稿
台ガラス４上に白紙を載置し、照明ランプ１２を点灯さ
せ、ＣＣＤ３２の出力を読み取り装置には当然内蔵され
ているＣＣＤドライバー３３を介して図５のｃで示した
マスキング５１の画素の出力をモニターする。モニター
する方法は、工場調整時には図９で示した様にＣＣＤド
ライバー３３の出力を外部のパソコンで処理してＣＲＴ
上に表示する事が可能であるが、前記した様に市場で結
像ユニット３もしくは全速ミラーユニット１又は半速ミ
ラーユニット２を交換した際などには、画像読取り装置
を調整モードにして、この時ｃのマスキング５１に一定
光量の入射光があった時、画像読み取り装置の操作部上
のＬＥＤを点灯させる事で可能になる。

【００２０】調整手段としてはいくつか考えられるが、
図６及び図７を用いて結像ユニット３側で調整する方式
を例に挙げて説明する。図６は結像ユニット３の斜視図
であり、図７はその一部分を拡大した詳細図である。結
像ユニット３は３本のピン６１，６２，６３により画像
読み取り装置のベース板６４に位置決めされている。ピ
ン６１〜６３にはネジが形成されており、それぞれに調
整用ナット６５，固定用ナット６６が係合され、これら
によってレンズ支台６７を固定位置決めしている。ピン
６１にある調整用ナット６５を回転させると、結像ユニ
ット３は図６中の矢印Ｈで示した方向に傾き前述の同期
方向の調整ができる。又、ピン６２、或いはピン６３に
ある調整用ナット（図示せず）を回転させると、結像ユ
ニット３は図中矢印Ｇで示す方向に傾きスリット１６の
長手方向ａとＣＣＤ３２の長手方向ｂの平行調整すなわ
ち直角調整が可能となる。したがって、調整用のモニタ
ー，或いは市場においてあらかじめ決定してある操作部
上のＬＥＤの出力を見ながら前記調整用ナット６５を回
転させ、スリット１６の極細部を透過した光がＣＣＤ３
２のマスキング５１のスリット５２に入射する様にすれ
ば、スリット１６の長手方向ａとＣＣＤ３２の長手方向
ｂはほぼ完全に一致し、同期及び直角とも簡単に精度よ
く調整することが可能となる。

【００２１】他の調整手段としては、全速ミラーユニッ
ト１や半速ミラーユニット２を微調したり、全速ミラー
ユニット１や半速ミラーユニット２が走査するレール
（図示せず）を調整する方法もあるが、それらの調整方
向においても前記したように本実施例を用いれば簡単に
精度よく調整が可能となる。

【００２２】図８は本発明の第２の実施例に係る原稿面
側に設けるスリットを示す平面図で、最大画像読取り巾
に相当するエリアＡを越える領域に巾Ｅで示すスリット
を、その外側に巾Ｃで示す極細スリットを第１の実施例
と同様に設けたものである。その境界には８１で示す様
にスリットの非開口部を設けてあり、これにより第１の
実施例の如く、同期，直角調整を行えるだけでなく、非
開口部８１の間隔をあらかじめ本体ＣＰＵに入力してお
けば、ＣＣＤ３２上の光量の入射しない画素の間隔を読
む事によって、倍率調整も簡単にかつ精度よく、しかも
特別な治具を必要としないで市場においても可能とな
る。

【００２３】上記実施例において、原稿側のスリットの
両端部に極細のスリットを設け、かつＣＣＤの余裕画素
部にもスリットを設けて調整時にそれぞれのスリットを
対応させて、調整の簡単化及び高精度化をはたしてきた
が、原稿面側のスリットだけに極細のスリットを設ける
だけでも、図３において巾Ｅで示す露光有効巾に対して
巾Ｃで示す部分がＣＣＤの画素エリアに投影されている
事が確認でき、（Ｅ−Ｃ）／２の露光余裕がある事にな
る。したがって、画像読取り装置が耐久変化やその他の
経時変化及び本体の移動によるゆがみ等が生じたとして
も、調整後にはＥ−Ｃ／２の余裕がある事になり、市場
での調整においても充分なラチチュードを確保すること
が可能となった。又、図４及び図５で示す様に、ＣＣＤ
３２の余裕画素部にスリットを設けると、原稿側のスリ
ットＣに相当する像がＣＣＤ３２の画素の中央に投影さ
れる所まで調整を追い込む事ができるためより一層の調
整精度の向上がはかれる事になる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明してきた様に本発明において、
別スリットは固体撮像素子の最大原稿読取り時の受光領
域よりも外側の素子に対応するようにスリット部材に設
けられているので、原稿読取りの際に別スリットが邪魔
になることもなく、随時光学調整を簡単に行なうことが
可能となる。 従って、ＣＣＤ等の固体撮像素子のように
読み取りセンサーと原稿側スリットの各々の短辺方向の
中心線を合致させる合致精度を向上させることができ、
更に３ラインＣＣＤを用いたカラーディジタル読み取り
装置の様に３ライン間に入射する光量比のバランスが読
み取った画像の色バランスに大きく影響を与えるため、
読み取り位置をつねにスリットの中央部に位置しておく
必要がある装置や、スリット通過光で実際に読んでいる
位置以外の反射光が読み取り精度に悪影響を及ぼす様な
装置などには特に有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る画像読取装置の概略構成
を示す断面図

【図２】図１の画像読取装置の光路配置を展開した平面
概略図

【図３】図１の画像読取装置のスリットの平面図

【図４】ＣＣＤの要部平面図

【図５】図４の拡大図

【図６】結像ユニットの斜視図

【図７】図６の要部断面図

【図８】本発明の第２の実施例に係る画像読取装置のス
リットの構成を示す平面図

【図９】従来の画像読取装置の概略構成及び光学特性の
調整方法を示す図

【図１０】治具用チャートの構成を示す平面図

【符号の説明】

１ 全速ミラーユニット ２ 半速ミラーユニット ３ 結像ユニット １６ スリット ３２ ＣＣＤ ５１ マスキング ５２ スリット

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スリット部材を有した走査光学系をスリ
   ットの短辺方向に移動させ、スリットを通過した原稿の
   反射光又は透過光を固体撮像素子上に結像して原稿像を
   読取る画像読取装置において、上記固体撮像素子の最大原稿読取り時の受光領域よりも
   外側の素子に対応するように、上記スリットの短辺方向
   の幅よりも小さい別スリットを上記スリット部材に 設け
   たことを特徴とする画像読取装置。