JP3207831B2 - 原稿の走査方法および走査装置 - Google Patents

原稿の走査方法および走査装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子複製技術の分
野に関連し、走査ドラムに張架された原稿を画素毎およ
び走査線毎に光電走査するための方法および装置に関す
る。このようなドラム式走査装置を以下、ドラムスキャ
ナと称する。このドラムスキャナは、白黒またはカラー
原稿を投射光および／または透過光で走査するために結
像することができる。
【０００２】
【従来の技術】透過原稿を走査するためのドラムスキャ
ナは、例えば回転する透明走査ドラムと、透過原稿を画
素ごとに照明するための光源と、走査機構とを有する。
透明走査ドラムには走査すべき原稿が張架される。走査
機構は、走査対物レンズと、走査絞りと、透過原稿を通
過した透過光を画像信号に変換するための光電変換器と
を有し、この画像信号が走査された画素の明度値を表
す。
【０００３】透過原稿を画素ごとに照明するために必要
な光は、例えば走査ドラムの外に配置された光源から光
導体を通って、走査ドラムの中空円筒状の内室に導か
れ、そこで適合対物レンズと偏向ミラーによって照明光
点として透過原稿に結像される。透過原稿の画像内容に
より変調された走査光は、走査対物レンズを通って走査
ドラムの外にある走査機構に達し、そこで光電変換器に
より画像信号に変換される。
【０００４】一方では走査機構が他方では光学要素が、
それぞれＵ字形構成された送り支持体のアームに固定さ
れており、光学要素を支持するアームは端面側で走査ド
ラムに突出している。透過原稿を平坦に走査するために
送り支持体は走査ドラムの軸方向に運動する。
【０００５】種々異なるフォーマットの原稿を走査でき
るようにするため、通常のようにドラムスキャナの送り
周囲には直径の異なる走査ドラムが所属しており、これ
らのドラムが走査すべき原稿のフォーマットに従ってド
ラムスキャナに取り付けられる。この場合、照明光点の
透過原稿における大きさを最適に調整するため、送り支
持体では補助レンズを手動で交換することができ、これ
により送り支持体の中央アームとそれぞれの走査ドラム
の外周面との間で種々異なる半径方向間隔を調整するこ
とができる。明度変調された走査光を走査絞りに最適に
焦点合わせするために、従来のドラムスキャナの走査機
構には交換対物レンズが装備されており、これらの交換
対物レンズを使用される走査ドラムの直径に応じて手動
でビーム路に回動しなければならない。このような補助
レンズと交換対物レンズを使用することは比較的面倒で
ある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、走査
ドラムに張架された原稿を画素毎および走査線毎に光電
走査するための方法および装置を改善し、直径の種々異
なる走査ドラムを使用した際に光学的適合を簡単かつ十
分に自動的に実行できるよう構成することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この課題は、照明光点の
大きさを、直径の異なる走査ドラムを使用する際に適合
するため、光導体の光出射面に光点を形成し、照明光点
の結像尺度を、前記光導体を適合対物レンズに対してス
ライドすることにより変化する構成によって解決され
る。
【０００８】
【実施例】図１は、ドラムスキャナの基本構造を示す。
例えば垂直の回転軸２を有する透明走査ドラム１は張引
装置３によって回転駆動部４に結合される。走査ドラム
１の回転軸２は水平に、またはドラムスキャナの起立面
に対して任意の角度で配置することもできる。
【０００９】走査ドラム１には透過原稿５が取り付けら
れる。種々異なるフォーマットの透過原稿５を走査する
ために、張引装置３により直径の異なる走査ドラム１が
ドラムスキャナに張架される。張引装置３は例えばＤＥ
−ＧＭ２９６２３５２３およびＤＥ−ＯＳ１９６０１５
２４による回転駆動部から公知である。
【００１０】透過原稿を画素毎に走査するため、走査ド
ラム１の中空円筒状内室に照明装置７，８，１０，１１
が設けられている。この照明装置には走査ドラム１の外
にある光源６から光ビームが供給される。光源６により
形成された光ビームは光導体７を通って照明装置に導か
れ、光導体７の光出射面７を通って回転軸２の方向に出
射する。出射した光ビーム９は、回転軸２にある適合対
物レンズ１０と回転軸２に対して４５゜に配置された偏
向ミラー１１によって半径方向に透過原稿５へ偏向され
る。これにより光導体７の光出射面８にある光点８’が
照明光点として透過原稿５に結像される。
【００１１】透過原稿５を通過し、走査された画素の明
度値により変調された走査光１３は走査対物レンズ１４
を通って走査ドラム１の外にある走査機構１５に達す
る。走査機構は走査絞り１６と図示しない光電変換器を
有している。照明光点１２と走査対物レンズ１４は走査
ドラム１に対して半径方向に延在する走査機構の光軸１
５’上にある。
【００１２】走査機構１５では走査光１３が光電変換器
によって、後続処理のための画像信号Ｂに変換される。
走査機構１５と光源６は図示の実施例では、構造的に一
体である。走査対物レンズ１４，走査機構１５および光
源６は平坦に原稿走査するため回転する走査ドラム１に
沿って軸方向に運動する。
【００１３】照明光点１２が平坦な原稿走査の際に常に
走査機構１５の光軸１５’にあるようにするため、少な
くとも偏向ミラーが、実施例では光導体７，適合対物レ
ンズ１０および偏向ミラー１１が走査対物レンズ１４お
よび走査機構１５と同期して軸方向に共に案内されなけ
ればならない。このために内側アーム１８と外側アーム
１９を備えたＵ字型の送り支持体１７が設けられてお
り、この送り支持体１７は原稿走査の際に、送り駆動部
２０によりスピンドル２１と送り支持体１７に配置され
た雌ねじセグメント２２を介して走査ドラム１の軸方向
に運動される。送り支持体１７の内側アーム１８は照明
装置７，８，１０，１１を支持する。内側アームに対し
て平行に延在する外側アームは走査対物レンズ１４，走
査機構１５および光源６を支持する。
【００１４】投射原稿を走査するためには図示しない投
射照明装置が設けられている。この投射照明装置は相応
の照明光点１２を投射原稿に形成する。この場合、走査
すべき投射原稿により反射され、変調された走査光１３
が走査機構１５で画像信号Ｂに変換される。
【００１５】ドラムスキャナに、直径の異なる走査ドラ
ム１，１’が張架されれば、偏向ミラー１１と走査ドラ
ム１に取り付けられた透過原稿５との間隔、並びに透過
原稿５と走査機構１５にある走査絞り１６との間隔が変
化する。この場合、照明光点１２の透過原稿５における
大きさ、および透過原稿５から到来する走査光１３の走
査絞り１６における焦点を補正しなければならない。
【００１６】照明光点１２の透過原稿５における大きさ
補正は有利には結像尺度を自動的に変化することにより
行われる。結像尺度とは、光導体７の光出射面８の光点
８’が透過原稿に結像される尺度である。結像尺度の変
化は有利には、光導体７の光出射面８と、内側アーム１
８に位置固定された適合対物レンズ１０との間隔を変化
することにより行われる。この間隔の変化は有利には、
光導体７を内側アーム１８で走査ドラム１の回転軸２の
方向に、軸方向の動作位置ＡｋとＡｇでスライドするこ
とにより行われる。この動作位置は、それぞれ使用され
る走査ドラム１，１’の直径により定められる。このこ
とにより、種々異なる直径の走査ドラム１，１’を使用
した場合でも透過原稿５の最適の照明が得られる。
【００１７】走査光１３の走査絞り１６における焦点を
後補正することは、それぞれの走査ドラム１，１’の外
周面と走査対物レンズ１４との間隔を変化することによ
り行われ、この間隔の変化は、走査対物レンズ１４を半
径方向の動作位置ＢｋとＢｇでスライドすることにより
行われる。この動作位置は、それぞれ使用される動作ド
ラム１，１’の直径によって定められる。
【００１８】図２は、内側アーム１８にある光導体７を
軸方向にスライドさせ、送り支持体１７の外側アーム１
９にある走査対物レンズ１４を半径方向にスライドさせ
るための装置、さらに直径の小さい走査ドラム１を使用
した際の光導体と走査対物レンズの位置を示す。
【００１９】光出射面８を備えた光導体７の端部領域は
円筒状の光導体ソケット２４により取り囲まれている。
この光導体ソケットは、送り支持体１７の中空円筒状の
内側アーム１８にスライドするよう支承されている。内
側アーム１８の内壁にある収容部２５と光導体ソケット
２４との間には、圧力ばね２６が配置されている。光導
体ソケット２４には半径方向フィンガー２７が設けられ
ており、このフィンガーは内側アーム１８の方向に延在
する引っ張りワイヤ２８を介して制御可能な調整駆動部
２９と連結されている。調整駆動部２９は例えばワイヤ
ローラを駆動するステップモータである。調整駆動部２
９は有利には送り支持体１７に取り付けられている。制
御可能な調整駆動部２９と引っ張りワイヤ２８によっ
て、光導体ソケット２４とひいては光導体７の光出射面
８は自動的に圧力ばね２６の力に抗して、２つの軸方向
動作位置ＡｋまたはＡｇの一方に、目下使用される走査
ドラム１，１’の直径に相応して、図示の実施例では直
径の小さな走査ドラム１に対する軸方向動作位置Ａｋに
スライドされ、そこに固定される。
【００２０】走査対物レンズ１４は対物レンズホルダ３
０に取り付けられている。この対物レンズホルダは案内
部３１によって、２つの半径方向動作位置ＢｇまたはＢ
ｋの一方に、目下使用される走査ドラム１，１’の直径
に相応して、図示の例では直径の小さな走査ドラム１に
対する半径方向動作位置Ｂｋに、図示しない調整駆動部
によってスライドされ、そこに固定される。
【００２１】図３は、直径の大きな走査ドラム１’を使
用した際の光導体７と走査対物レンズ１４の位置を示
す。この場合、光導体７の出射面８は軸方向動作位置Ａ
ｇに、対物レンズホルダ３０は走査対物レンズ１４と共
に半径方向動作位置Ｂｇにスライドされる。
【００２２】図２および図３から、有利には走査ドラム
１，１’の直径が異なる場合に、照明光点１２の最適の
大きさと、走査光１３の走査機構１５への最適の焦点が
それぞれ得られることがわかる。
【００２３】図４は、光導体７をスライドするための装
置の有利な改善形態を示す。この改善形態は、光導体７
の光出射面８の２つの軸方向動作位置ＡｋとＡｇにおけ
る光学的ビーム路に対する付加的補正装置である。
【００２４】この補正装置は中空円筒状の調整スリーブ
３５を有し、その内室には光導体７の光導体ソケット２
４がスライドして案内され、実質的に回転軸２３の方向
に２つの軸方向動作位置ＡｋとＡｇにスライドすること
ができる。
【００２５】調整スリーブ３５は、送り支持体１７の中
空円筒状内室の中にカルダン懸架によって揺動するよう
に支承されている。カルダン支承部３６はゴムリング、
例えばＯリングにより実現されている。揺動支承部３６
により調整スリーブ３５を小さな角度だけ傾斜させるこ
とができる。これによって、光導体７の光出射面８を走
査ドラム１の回転軸２に対して垂直の面で２つの座標方
向で小さな値だけ、微調整を実行するためにオフセット
することができる。このことにより、光出射面８から出
射した光ビーム９が回転軸２に対してほぼ平行にずらさ
れ、透過原稿５における照明光点１２をずらすことがで
きる。これにより照明光点１２は、走査対物レンズ１４
の半径方向動作位置ＢｋとＢｇで、機械的および／また
は光学的公差が存在しても走査機構１５の走査絞り１６
を有利には常に中心で、最適に照明することができる。
【００２６】内側アーム１８内の調整スリーブ３５の傾
斜、およびひいては光ビーム９のオフセットは例えば２
つの調整ねじ３７により圧力ばね３８と関連して変化さ
れ、最適位置が調整ねじにより固定される。このとき２
つの調整ねじ３７と圧力ばねはそれぞれ１２０゜だけず
らされて調整スリーブ３５の外周に係合する。
【００２７】有利には、調整スリーブ３５のカルダン支
承部３６の面（カルダン軸）は、光導体７の光出射面８
の軸方向動作位置ＡｋまたはＡｋの一方にあり、例えば
直径の小さな走査ドラム１に対する軸方向動作位置Ａｋ
にある。この軸方向動作位置Ａｋに対して光出射面８の
最適位置が、送り支持体１７の内側アーム１８全体を一
度だけ機械的に調整することにより求められる。この最
適位置は、この選択された軸方向動作位置Ａｋに繰り返
し進む際に維持される。従って調整スリーブ３５によっ
て、他方の軸方向動作位置Ａｇにおける光出射面８の最
適位置だけが求められる。そしてこのとき選択された軸
方向動作位置Ａｇに対する調整は維持される。これによ
り、２つの軸方向動作位置ＡｇとＡｋで反復的に調整す
ることを有利に省略できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ドラムスキャナの基本構成を示す概略図であ
る。
【図２】光導体を軸方向にスライドし、走査対物レンズ
を半径方向にスライドするための装置の実施例を示す概
略図である。
【図３】直径の大きな走査ドラムを使用した場合の光導
体と走査対物レンズの位置を示す概略図である。
【図４】光学的ビーム路を補正するための装置の実施例
の概略図である。
【符号の説明】
１ 走査ドラム ２ 回転軸 ３ 張引装置 ４ 回転駆動部 ５ 透過原稿 ６ 光源 ７ 光導体 ８ 光出射面 ９ 光ビーム １０ 適合対物レンズ １１ 偏向ミラー １２ 照明光点 １３ 走査光 １４ 走査対物レンズ １５ 走査機構
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (73)特許権者 390009232 Ｋｕｒｆｕｅｒｓｔｅｎ−Ａｎｌａｇｅ 52−60，Ｈｅｉｄｅｌｂｅｒｇ，Ｆｅ ｄｅｒａｌ Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｇｅｒｍａｎｙ (72)発明者 アクセル ゲープハルト ドイツ連邦共和国 メンケベルク シュ トラントヴェーク 12 (56)参考文献 特開 平８−248350（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−92413（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−158669（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−260468（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04N 1/04 - 1/207

Claims (20)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 原稿を画素毎および走査線毎に光電走査
    するための方法であって、 原稿（５）を走査ドラム（１）に張架し、 原稿（５）を画素毎に照明するために光点（８’）を形
    成し、適合対物レンズ（１０）によって照明光点（１
    ２）として原稿（５）に結像し、前記照明光点（１２）の大きさを、光点（８’）が照明
    光点（１２）として原稿（５）上に結像される結像縮尺
    度の変更によって調整し、 原稿（５）の内容によって変調された走査光（１３）を
    走査対物レンズ（１４）によってフォーカシングし、光
    電走査機構（１５）で画像信号に変換し、 照明光点（１２）、走査対物レンズ（１４）および走査
    機構（１５）を、原稿（５）を平坦に走査するために走
    査ドラム（１）の回転軸（２）方向に送り運動する、走
    査方法において、 照明光点（１２）の大きさを、直径の異なる走査ドラム
    （１，１’）を使用する際に適合するため、 光導体（７）の光出射面（８）に光点（８’）を形成
    し、 照明光点（１２）の結像尺度を、前記光導体（７）を適
    合対物レンズ（１０）に対してスライドすることにより
    変化する、 ことを特徴とする走査方法。
  2. 【請求項２】 光導体（７）を実質的に、それぞれの走
    査ドラム（１，１’）の回転軸（２）の方向に配置し、 光導体（７）を、それぞれの走査ドラム（１，１’）の
    直径により定められる軸方向動作位置（Ａｋ，Ａｇ）に
    回転軸（２）の方向でスライドし、 光点（８’）を照明光点（１２）として原稿（５）に偏
    向ミラー（１１）を介して結像する、請求項１記載の方
    法。
  3. 【請求項３】 走査光（１３）の走査機構（１５）への
    フォーカシングを、走査対物レンズ（１４）をそれぞれ
    の走査ドラム（１，１’）の直径により定められる半径
    方向動作位置（Ｂｋ、Ｂｇ）に走査機構（１５）の光軸
    （１５’）の方向でスライドすることによって補正す
    る、請求項１または２記載の方法。
  4. 【請求項４】 透過原稿（５）を走査するための走査ド
    ラム（１，１’）は透明に構成されており、光導体（７）をそれぞれの操作ドラム（１，１’）内で
    スライドし、 透過原稿（５）の走査を、それぞれの走査ドラム（１，
    １’）の外に配置された走査機構（１５）によって行
    う、請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
  5. 【請求項５】 原稿を画素毎および走査線毎に光電走査
    する装置であって、 走査すべき原稿（５）を張架するための走査ドラム
    （１）と、 原稿（５）に照明光点（１２）を、光点（８’）を原稿
    （５）に適合対物レンズ（１０）によって結像すること
    により形成するための照明装置と、 走査対物レンズ（１４）と、 原稿（５）の内容により変調され、走査対物レンズ（１
    ４）によりフォーカシングされた走査光（１３）を画像
    信号に変換するための走査機構（１５）と、 送り支持体（１７）とを有し、 前記照明光点（１２）の大きさは結像尺度の変化によっ
    て調整可能であり、 前記送り支持体には、光点（８’）を形成するための照
    明装置、走査対物レンズ（１４）および走査機構（１
    ５）が配置されており、 該送り支持体（１７）は、原稿（５）を平坦に走査する
    ため、走査ドラム（１）の回転軸（２）の方向に送り運
    動される形式の走査装置において、 照明光点（１２）の大きさを、直径の異なる走査ドラム
    （１，１’）を使用する際に適合するため、 照明装置（７，１０，１１）は、スライド可能な光導体
    を有しており、該光導体の光出射面（８）に光点
    （８’）が形成され、 適合対物レンズ（１０）は、前記光導体（８）の光出射
    面（８）の前方に配置されており、 光導体（８）をスライドするための装置（２６，２７，
    ２８）が設けられており、 照明光点（１２）の結像尺度は、前記光導体（７）を適
    合対物レンズ（１０）に対してスライドすることにより
    変化される、 ことを特徴とする走査装置。
  6. 【請求項６】 走査ドラム（１，１’）は透過原稿
    （５）を走査するために透明に構成されており、 それぞれの走査ドラム（１，１’）の回転軸（２）の方
    向にスライドされる送り支持体（１７）は、回転軸に対
    して平行に延在する２つのアーム（１８，１９）を有し
    ており、 当該アームの一方（１８）は、端面からそれぞれの走査
    ドラム（１，１’）の中心へ突出しており、かつ照明光
    点（１２）を形成するための照明装置（７，１０，１
    １）を支持し、 他方のアーム（１９）は、走査対物レンズ（１４）と走
    査機構（１５）を支持し、 適合対物レンズ（１０）は照明装置（７，１０，１１）
    内ではそれぞれの走査ドラム（１，１’）の回転軸
    （２）上にあり、 照明装置（７，１０，１１）は、それぞれの走査ドラム
    （１，１’）の回転軸（２）に対して横に配向され、か
    つ適合対物レンズ（１０）の後方に配置された偏向ミラ
    ー（１１）を有し、 照明装置（７，１０，１１）内では光導体（７）の少な
    くとも一部は光出射面（８）の領域で、それぞれの走査
    ドラム（１，１’）の直径により定められる軸方向動作
    位置（Ａｋ，Ａｇ）へ回転軸（２）の方向でスライド可
    能に、送り支持体（１７）のアーム（１８）に支承され
    ている、請求項５記載の装置。
  7. 【請求項７】 光導体（７）をスライドするための装置
    （２６，２７，２８）は調整駆動部（２９）により操作
    される、請求項５または６記載の装置。
  8. 【請求項８】 調整駆動部（２９）は送り支持体（１
    ７）に設けられている、請求項７記載の装置。
  9. 【請求項９】 光導体（７）の端部領域は、光出射面
    （８）にて円筒状の光導体ソケット（２４）により包囲
    されており、 光導体（７）を支持する、送り支持体（１７）の少なく
    とも１つのアーム（１８）は一部の領域で中空円筒状に
    構成されており、 光導体ソケット（２４）は、アーム（１８）の中空円筒
    状内室にスライド可能に支承されており、 光導体ソケット（２４）は、アーム（１８）の内室にあ
    り、光導体（７）を包囲する圧力ばね（２６）により支
    持され、 光導体ソケット（２４）は、接続要素（２７，２８）に
    より調整駆動部（２９）と連結されており、これにより
    光導体ソケット（２４）および光導体（７）は圧力ばね
    （２６）の力に抗して軸方向動作位置（Ａｋ，Ａｇ）に
    スライドされる、請求項５から８までのいずれか１項記
    載の装置。
  10. 【請求項１０】 それぞれの走査ドラム（１，１’）は
    張引装置（３）により装置に懸架されており、 張引装置（３）は回転駆動部（４）により回転駆動さ
    れ、 送り支持体（１７）の内側アーム（１８）は回転駆動部
    （４）と張引装置（３）により走査ドラム（１，１’）
    へ案内される、請求項５から９までのいずれか１項記載
    の装置。
  11. 【請求項１１】 照明装置（７，１０，１１）には光導
    体（７）を介して、送り支持体（１７）にある光源（１
    ７）から光が供給される、請求項５から１０までのいず
    れか１項記載の装置。
  12. 【請求項１２】 走査対物レンズ（１４）は、光軸（１
    ５’）の方向にスライドするよう支承された対物レンズ
    ホルダ（３０）に取り付けられており、 対物レンズホルダ（３０）は対物レンズ（１４）と共
    に、直径の異なる走査ドラム（１，１’）を使用した際
    に走査光（１３）の走査機構（１５）へのフォーカシン
    グを補正するために、それぞれの走査ドラム（１，
    １’）の直径により定められる半径方向動作位置（Ｂ
    ｋ、Ｂｇ）へスライドされる、請求項５から１１までの
    いずれか１項記載の装置。
  13. 【請求項１３】 対物レンズホルダ（３０）は調整駆動
    部によってスライドされる、請求項１２記載の装置。
  14. 【請求項１４】 それぞれの走査ドラム（１，１’）の
    回転軸（２）は、任意の角度で走査装置の起立面に対し
    て配向されている、請求項５から１３までのいずれか１
    項記載の装置。
  15. 【請求項１５】 それぞれの走査ドラム（１，１’）の
    回転軸（２）は走査装置の起立面に対して垂直に配向さ
    れている、請求項１４記載の装置。
  16. 【請求項１６】 光導体（７）の少なくとも一部は光出
    射面（８）の領域において、光学的ビーム路を回転軸
    （２）に対して微調整するために小さな角度だけ傾いて
    おり、これにより照明光点（１２）は走査ドラム（１，
    １’）に対してスライドされる、請求項５から１５まで
    のいずれか１項記載の装置。
  17. 【請求項１７】 光導体（７）の一部は、カルダン懸架
    部（３６）により揺動するよう支承されている、請求項
    １６記載の装置。
  18. 【請求項１８】 光導体（７）の傾斜を最適に固定する
    手段（３７，３８）が設けられている、請求項１６また
    は１７記載の装置。
  19. 【請求項１９】 カルダン支承部（３６）の面は、軸方
    向動作位置（Ａｋ，Ａｇ）の一方にある、請求項５から
    １８までのいずれか１項記載の装置。
  20. 【請求項２０】 光導体（７）の光導体ソケット（２
    ４）は、中空円筒状調整スリーブ（３５）の内室に、軸
    方向動作位置（Ａｋ，Ａｇ）にスライドできるよう支承
    されており、 調整スリーブ（３５）は、アーム（１８）の中空円筒状
    内室にカルダン支承部（３６）によって小さな角度だけ
    回転軸（２）を中心に揺動するよう支承されている、請
    求項５から１９までのいずれか１項記載の装置。
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