JP3317037B2 - 画像入力装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は原稿から画像データを取
り込むための画像入力装置にかかり、とくに２段変倍で
画像データを取り込むために光学系を作動させる機構に
関する。

【０００２】

【従来の技術】画像入力装置、すなわちイメージスキャ
ナでは、原稿画像のより細かな情報を得るために光学的
な解像度を上げて取り込むべき場合がある。このため
に、従来たとえば特開平5-56217 号公報に開示されてい
る技術では、図１０に示すようにレンズとミラーとを一
体的に移動させるようにしておき、これら両者の移動に
よる光路の変更に対応するために少なくとも２組のミラ
ーを設けて２種の倍率に対応した光路を形成している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この方式では
レンズとミラーとを一体移動させる機構の設計が煩雑で
ある。何故ならば、可動ミラーとレンズとの相対位置が
固定されるため、設計の自由度が減ると共に、移動のた
めの空間をキャリッジ内に確保する必要が生じ、キャリ
ッジが大きくなるという欠点を有する。

【０００４】また、この方式では、解像度を確保するこ
とが困難である。何故ならば、拡大および縮小時のミラ
ーとレンズとの停止位置を規定する手段は、モータの回
転数に頼らざるを得ない。一般に、ＣＣＤとレンズとの
距離の許容誤差として、数十μm 程度に止めることが要
求される。

【０００５】しかるに、この種の方式でこのような精度
を出すためには、工作機械並みの高い精度の送りネジを
必要とするだけでなく、１ステップ当たりの回転角度の
小さいモータを使用するか、ギアにより減速する必要が
ある。ギアを含む駆動系は必ずバックラッシュを含み、
移動方向の位置の再現性は低くなる。

【０００６】また、製品出荷時のレンズとミラーの位置
合わせも非常に困難である。

【０００７】更に、この方式での倍率変更時のレンズの
光軸のズレは、送りネジの直進性に依存する。光軸とＣ
ＣＤのセンサー配列方向との直交性は、角度にして３０
分の１度の精度が要求され、もし送りネジの直進性精度
が低い場合には、レンズの光軸がズレてしまい、期待す
る解像度が得られなくなる。

【０００８】以上より、特開平5-56217 号公報の方式で
は、製品を量産した際に満足な解像度が得られない。解
像度を確保できたとしても非常に高価な製品とせざるを
得ない。

【０００９】本発明は、上述の点を考慮してなされたも
ので、簡単な構成で画像の読み取り解像度が高く、小型
で、設計の自由度が高く、かつ出荷時の光学部品の調整
が容易な、２段階の倍率変更が可能な画像入力装置の変
倍機構を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るため、本発明に係る画像入力装置は、原稿台にセット
した原稿に光を照射する光源部と、前記原稿で反射した
反射光を、可動ミラーと固定ミラーにより反射して、光
路を形成する、光学機構手段と、前記光路上に位置し
て、前記反射光を所定位置に結像する、結像手段と、前
記所定位置に結像した反射光を画像信号に変換する、受
光手段と、を有する光学ユニットを備え、原稿画像を第
１の倍率で取り込む第１モードと、第１の倍率とは異な
る第２の倍率で取り込む第２モードとを有し、原稿画像
を取り込む際には前記光学ユニットが移動することによ
り、前記光学機構手段と前記受光手段とが一体に移動す
る、画像入力装置であって、前記固定ミラーは、前記光
学ユニットに固定された第１固定ミラーと第２固定ミラ
ーと第３固定ミラーとを備えて構成されており、前記光
学ユニットは、前記第１モードの際に、前記結像手段
を、前記受光手段に近づける方向に移動させた第１モー
ドの位置に位置決めをする、第１結像位置決め手段と、
前記第２モードの際に、前記結像手段を、前記受光手段
から遠ざける方向に移動させた第２モードの位置に位置
決めをする、第２結像位置決め手段と、前記第１モード
の際に、前記可動ミラーで反射された前記原稿からの前
記反射光が、前記第１固定ミラーと前記第２固定ミラー
と前記第３固定ミラーの順に反射されて、前記第１モー
ドの位置にある前記結像手段に到達して、前記所定位置
に結像する第１モードの位置に、前記可動ミラーを位置
決めをする、第１可動ミラー位置決め手段と、前記第２
モードの際に、前記可動ミラーで反射された前記原稿か
らの前記反射光が、前記第３固定ミラーで反射されて、
前記第２モードの位置にある前記結像手段に到達して、
前記所定位置に結像する第２モードの位置に、前記可動
ミラーを位置決めをする、第２可動ミラー位置決め手段
と、前記第１モード及び第２モードの切り替えに応じ
て、回転力を生成する駆動源と、前記駆動源からの回転
力を直線運動に変換する、変換機構と、前記変換機構の
直線運動を、前記結像手段及び前記可動ミラーに伝達す
る、回転レバー機構であって、前記第１モードの際に
は、前記結像手段を移動させて前記第１結像位置決め手
段により位置決めさせるとともに、前記可動ミラーを前
記結像手段とは独立して移動させて前記第１可動ミラー
位置決め手段により位置決めさせ、前記第２モードの際
には、前記結像手段を移動させて前記第２結像位置決め
手段により位置決めさせるとともに、前記可動ミラーを
前記結像手段とは独立して移動させて前記第２可動ミラ
ー位置決め手段により位置決めさせる、回転レバー機構
と、を備えることを特徴とする。

【００１１】

【００１２】

【００１３】

【実施例】図７（ａ）、および図７（ｂ）は、それぞれ
本発明による実施例における縮小モード、および拡大モ
ードの光学系設計を示す原理図である。原稿６１の像
は、レンズ７により受光素子であるＣＣＤ200 に結像さ
れる。同一のレンズ７を用いて、原稿−レンズ間の距
離、およびレンズ−ＣＣＤ間の距離を変えることによ
り、拡大率を光学的に変更する方法は既知の技術であ
る。

【００１４】この場合の、原稿−レンズ間の距離ａ1 、
およびレンズ−ＣＣＤ間の距離ｂ1は、レンズの焦点距
離ｆにより決定され、下式の関係を持つ。 １／ｆ−１／ａ1 ＋１／ｂ1

【００１５】すなわち、図７（ａ）に示した縮小モード
の結像系に対して、図７（ｂ）に示した拡大モードでの
結像系は、原稿−レンズ間の距離ａ2 をａ1 よりも小さ
くし、またレンズ−ＣＣＤ間の距離ｂ2 をｂ1 よりも大
きくすることにより、同一の原稿６１の像を同一のレン
ズ７を用いてＣＣＤ200 上にて拡大投影することが可能
となる。具体的には、縮小モードにおいてＣＣＤ200 上
にある原稿６１の結像201 ａは、拡大モードにおいてＣ
ＣＤ200 上にて拡大された結像201 ｂとなる。

【００１６】具体的な設計値を例として以下に挙げる。
７μｍピッチの画素配置を持つリニア・イメージセンサ
ＣＣＤ200 、および焦点距離（ｆ）３７ｍｍのレンズ７
を用いて、原稿６１上の画像を４００ｄｐｉ（６３．５
μｍ）の解像度にて読み取りを行う縮小モードの場合
は、レンズ−原稿間の距離（ａ1 ）３７０ｍｍ、レンズ
−ＣＣＤ間の距離（ｂ1 ）４１ｍｍ、となる。また、拡
大モード時には、レンズ−原稿間の距離（ａ2 ）２０３
ｍｍ、レンズ−ＣＣＤ間の距離（ｂ2 ）４５ｍｍ、とな
り、原稿６１上の解像度は８００ｄｐｉ（３１．８μ
ｍ）となる。

【００１７】上述した設計値から明らかなように、レン
ズ−原稿間の距離の大幅な短縮（３７０ｍｍから２０３
ｍｍ）、およびレンズ−ＣＣＤ間の距離の微小な伸長
（４１ｍｍから４５ｍｍ）を同時に実現し、しかも、Ｃ
ＣＤ面上での結像公差２０μｍの精度を再現性よく実現
する必要がある。

【００１８】図１は、本発明の一実施例の光学ユニット
であるキャリッジ300 の主要平面図であり、縮小モード
における配置構成を示す。本発明による変倍機構は、レ
ンズ鏡筒の移動とこれに伴うミラーの移動による光路の
短絡からなり、これら両者を同一の駆動源、すなわち一
つのモータで駆動する。

【００１９】図２は、図１におけるIV-IV 線断面図であ
り、縮小モードにおける配置構成を示す。光源100 によ
って照射された光は、原稿６１の読み取り位置Ｌ1 を主
に照明する。原稿６１からの拡散反射光は、光源100 の
中央位置を通り抜けて、可動ミラー１４に達したあと、
固定ミラー１５、１６、および１７を経てレンズ７に至
り、受光素子であるＣＣＤ200 面に結像される。

【００２０】図３は、図２に対応する、拡大モードにお
ける断面図である。光源100 の中央位置を通り抜けた原
稿６１からの拡散反射光は、可動ミラー１４に達したあ
と、固定ミラー１７を経てレンズ７に至り、受光素子で
あるＣＣＤ200 面に結像される。すなわち固定ミラー１
５、１６を使わずに光路が形成され、原稿６１とレンズ
７の距離が短絡される。

【００２１】次に、レンズ移動手段、レンズ位置決め手
段、ミラー移動手段、ミラー位置決め手段、レンズ移動
手段およびミラー移動手段のモータ駆動との連結手段、
モータ駆動量制御手段に変倍機構を分類し順に説明す
る。 （ｉ）レンズ移動手段 図１において、１は駆動源としてのＤＣモータであり、
変速手段であるギア２および３を介して変換機構４に連
結されている。この変換機構４は、回転運動を直線運動
に変換するものであり、ギア３からの回転運動入力を直
線運動に変換して一組のコイルバネ４Ｃにはさまれた受
動子上のピン５Ａを介して回動するものであり、他端に
設けられたピン６Ａがスリーブ７０の溝に係合してい
る。

【００２２】拡大モードに変更する場合、レンズ７は、
回動レバー６の先端６Ａから回動作用力が与えられると
ＣＣＤ200 からレンズ７を遠ざける方向に移動する。

【００２３】なお、レンズ７は、後述するようにその光
軸方向に移動可能に支持されている。 （ｉｉ）レンズ位置決め手段 レンズ位置は、拡大モード、縮小モード切り替えにおい
て、数十μm の位置再現精度が要求される。レンズ位置
決め手段は、更に光軸方向のレンズ変位量制御手段と、
光軸とは垂直な面内での光軸ズレ抑制手段からなる。

【００２４】（ｉｉａ）レンズ変位量制御手段 レンズ７の光軸方向の変位量は、レンズ７を固定するス
リーブ７０と変位規定部材との接触により限定される。
具体的に図に沿って説明する。縮小モードの断面図、図
２において、スリーブ７０の右端部がブロック部材８の
度当て面８Ａに突き当たって位置決めされる。レンズ７
は、レンズ固定ネジ７１によりスリーブ７０に固定し一
体化している。レンズ７のスリーブ７０への固定は、後
述するレンズ調整作業により行う。

【００２５】拡大モードの断面図、図３において、スリ
ーブ７０に設けた溝７０Ａの端部が、限界規定要素９の
先端に設けられたボス９Ａと係合する。

【００２６】縮小モードと拡大モードという、光軸上に
て、２つのレンズ位置を決定する作業は、一般に独立し
て調整を行うことが困難であり、何度もモードを切り替
えて確認をする作業が必要であったのに対し、上述した
スリーブ７０内にレンズ７をネジ７１により固定する方
法は、縮小モード時の調整と、拡大モード時の調整と各
１度づつの調整作業で確実な位置調整を終了することが
可能である。

【００２７】すなわち、縮小モード時の光軸方向のレン
ズ位置調整は、拡大モード時の調整の影響を受けず完全
に独立して行えるため作業性が飛躍的に高まるという利
点を有する。

【００２８】（ｉｉｂ）光軸ズレ抑制手段 前述した通り、光軸とＣＣＤのセンサー配列方向との直
交性は、角度にして３０分の１度の精度が要求される。
従って、レンズの光軸方向の位置再現性もさることなが
ら、光軸が移動時にズレない機構が要求される。

【００２９】図６は、図１におけるIII-III 線方向から
図１の実施例を見た状態を示している。レンズ７を内包
するスリーブ７０は、一対の対向する摺動面１０、１０
上に載置されていて軸方向（紙面に垂直方向）に移動し
得るようになっている。摺動面１０は、平滑な面から成
りその面法線は、レンズ７の光軸に対して、充分な角度
精度にて垂直に形成してある。スリーブ７０の円筒の真
円度と、摺動面の平滑度を管理することにより、スリー
ブ７０を光軸方向に移動した際のレンズ光軸のズレを、
目的とする精度内に押さえることが可能となる。

【００３０】また、摺動面１０に、摺動性の高いシート
（例えばフッ素系フィルム）を貼ることによって表面摩
擦を減ずれば、駆動用のモータ１の最高トルクを下げる
ことが可能となり、小型化を図れるという長所を有す
る。

【００３１】また、摺動面１０の形状は必ずしも平面で
ある必要はなく、スリーブ７０を搭載した時のレンズ７
の光軸が原稿上の読み取り位置とＣＣＤとを結ぶ設計上
の光軸に対し充分な精度内に収めることができるような
３点の突起物による支持でも良い。 （ｉｉｉ）ミラー移動手段 図４はミラー移動手段を説明する主要平面図であり、図
１に示した要部を除去した状態を示したものである。変
換機構４によって図示しないモータ１の回転運動から変
換された直線運動は、一組のコイルバネ４Ｃに挟まれた
受動子上のピン５Ｂを介して回動レバー１１の一端に伝
達される。回動レバー１１は、ピンＰ２を中心に回動す
るものであり、他端に設けられたピン１２Ａを持つスラ
イドレバー１２と係合している。スライドレバー１２
は、可動ミラー１４の両端位置に、ミラー移動作用力を
伝えるものであり、両端で回動レバー１３を介して可動
ミラー１４に固定されたミラーホルダ１４Ａ、１４Ｂに
連結されている。

【００３２】図５は、図１におけるV-V 線断面図であ
り、特に変換機構４による回転運動から直線運動への変
換と、変換された直線運動のうち可動ミラー１４の位置
変更のための、ピン５Ｂから可動ミラー１４に至る機構
を示している。

【００３３】モータ１から与えられた回転力によりギア
３が回転すると、回転軸４Ａが回転し、その周面に一部
設けられたネジ４０が本体４Ｂのネジ４Ｅとかみあって
本体４Ｂを送る。この本体４Ｂの回転軸４Ａに沿う移動
がコイルバネ４Ｃを介して受動子４Ｄに伝えられ、ピン
５Ａ、５Ｂを介して図示しないレンズおよび可動ミラー
１４を駆動するために用いられる。

【００３４】そして、可動ミラー１４を作動させるため
に、ピン５Ｂから回動レバー１１に伝わった作用力は、
その回転量に応じたスライド量としてスライドレバー１
２の運動が行われ、ほぼＬ字上の回動レバー１３を回動
させ、回動レバー１３の先端に取り付けられている可動
ミラー１４を回動させる。 （ｉｖ）ミラー位置決め手段 図４に示した可動ミラー１４は、ミラーホルダ１４Ａ、
１４Ｂによって、その両端部を固定されている。ミラー
ホルダ１４Ａ、１４Ｂはそれぞれミラーの位置決めを行
う重要な部品である。

【００３５】まず、縮小モードにおける可動ミラー１４
の配置を説明する。図２において、ミラーホルダ１４Ｂ
はキャリッジ300 に設けられたホルダ固定部300 Ｂに接
触し、かつ、後述するバネ力により押し付けられてい
る。対するミラーホルダ１４Ａは、図８(a) に示すよう
にホルダ接点部300 Ａと１箇所の接触点にて接触し、押
し付けられている。これにより、ミラーホルダ１４Ａ，
１４Ｂに固定された可動ミラー１４の配置は、ホルダ固
定部300 Ｂ、およびホルダ接点部300 Ａの位置により一
意的に決まる。

【００３６】次に拡大モードにおける可動ミラー１４の
配置を説明する。図３において、ミラーホルダ１４Ｂは
キャリッジ300 に固定されたミラー角度調整バー310 の
固定部310 Ｂに接触し、かつ、押し付けられている。対
するミラーホルダ１４Ａは、図８(b) のようにホルダ接
点部300 Ｃと１箇所の接触点にて接触し、かつ、押し付
けられている。これにより、ミラーホルダ１４Ａ，１４
Ｂに固定された可動ミラー１４の配置は、一意的に決ま
る。

【００３７】図３に示したミラー角度調整バー310 は、
ピン311 を中心に回動可能となっており、固定ネジ312
を締めることにより、キャリッジ300 に固定される。

【００３８】次に、レンズ７、および可動ミラーの調整
作業について説明する。レンズ−ＣＣＤ間の距離は数十
μm の精度が要求されるため、製品組み立て時にレンズ
とＣＣＤの距離を調整する作業が必要となる。以下図
２、および図３を用いて説明する。

【００３９】まず、縮小モードとするために、上述した
モータの回転を行い、レンズ７を内包するスリーブ７０
を図２右端に移動すると共に、可動ミラー１４をホルダ
固定部300 Ｂとミラーホルダ１４Ｂとが接触する位置に
移動する。スリーブ７０の右端部をブロック部材８の度
当て面８Ａに突き当たらさせる。次にスリーブ７０に設
けられたレンズ固定ネジ７１を緩めスリーブ７０は固定
したまま、レンズ７を独立して光軸方向に微調整する。
この際、原稿６１として、周期的な縞模様のパターンを
置き、図示しない制御手段により光源100 を点灯し、Ｃ
ＣＤ200 を適度な周期にて光蓄積し、その出力をオシロ
スコープ等でモニタリングし、原稿６１の結像に相当す
るパターンが最もコントラスト良く現れる状態にて、レ
ンズ固定ネジ７１を締めつける。

【００４０】次に、拡大モードとするために、モータを
先程とは逆に回転させ、レンズ７を内包するスリーブ７
０を図３にてＣＣＤ200 から遠ざかる方向に一体移動す
ると共に、可動ミラー１４をミラー角度調整バーの固定
部310 Ｂとミラーホルダ１４Ｂとが接触する位置に移動
する。

【００４１】可動ミラー１４の角度のズレは、そのまま
拡大モードと縮小モードにおける読み取り位置のズレに
影響する。そこで、図２に示した縮小モード時の原稿上
での読み取りラインＬ1 と拡大モードにおける読み取り
ラインが一致するように、組み立て時の調整が必要とな
る。そこで、ミラー角度調整バー310 を、ピン311 を中
心に回動させ、ＣＣＤ200 に原稿６１上の読み取りライ
ンＬ1 が結像したら、固定ネジ312 を締め付ける。

【００４２】ＣＣＤ200 に、読み取りラインＬ1 が結像
したことを容易に判定するためには、例えば、原稿６１
上の周期的な縞模様のパターンを読み取りラインＬ1 の
みに配置し、他の領域は、全て反射率の低いパターンと
すると都合が良い。

【００４３】一方、レンズは図３にてＣＣＤ200 から遠
ざかる方向に移動し、スリーブ７０に設けた溝７０Ａの
端部を、限界規定要素９に設けられたボス９Ａに当て
る。限界規定要素９は、ＣＣＤ200 が固定されるブロッ
ク部材８に設けられたネジ８Ｂの締め込み量によって図
３におけるレンズ光軸方向に移動可能となっている。縮
小モード同様、オシロスコープ等でモニタし、限界規定
要素９のボス９Ａの位置を決定して限界規定要素９の固
定ネジ９Ｂを締める。

【００４４】（ｖ）レンズ移動手段およびミラー移動手
段の、モータ駆動との連結手段 画像入力装置を実際に使用する上で、使用者が、画像の
一部を拡大して読み取ったり、また逆に縮小して読み取
ったりする作業の需要は頻繁に発生する。そこで、各モ
ードの切り替え動作は、迅速かつ確実に行われる必要が
ある。以下、縮小モード、拡大モードを切り替える際の
駆動手段について説明する。モータ１で生じた回転力
は、図１に示すように変換機構４で直線運動に変換さ
れ、一方は回転レバー６からレンズ７に伝えられ、他方
は図４に示したように回動レバー１１から回転レバー１
３を介して可動ミラー１４に伝えられる。この結果、単
一の駆動源であるモータ１によってレンズ７と可動ミラ
ー１４とが同時駆動される。

【００４５】ただし、ここで同一駆動源とするために、
モード切り替えの際、可動ミラー１４と、レンズ７の移
動距離の設計自由度が制限されると同時に、各モード切
り替えの際、連動する部品の寸法に高い精度が要求され
ることが問題となる。

【００４６】本発明では、この課題を一対のバネ４Ｃに
より解決した。図５において、モータ１の回転量に応じ
て回転軸４Ａは回転する。回転軸４Ａの回転量は、その
周面の一部に設けられたネジ部４０により本体４Ｂのネ
ジと噛み合って本体４Ｂの変位量に対応する。しかし、
ここでコイルバネ４Ｃを介在させることにより本体４Ｂ
の変位量は、受動子４Ｄにバネ力として伝えられること
となる。このバネ力は、ピン５Ａ、５Ｂを介してレンズ
７および可動ミラー１４を同時駆動するために用いられ
る。

【００４７】モータ１の回転量をバネ４Ｃを介してバネ
力に変換することにより２つの長所が生まれる。一つ目
の長所は、上述したモード切り替え時のレンズ７と可動
ミラー１４との移動距離の設計自由度が増すと同時に、
連動する部品の寸法精度が低くてすむことである。２つ
目の長所は、どちらのモードにおいても、レンズ７や可
動ミラー１４を常に一方向に押し付ける力が働き続ける
ことである。（ｉｉ）レンズ位置決め手段、および（ｉ
ｖ）ミラー位置決め手段の頁にて述べた通り、各可動部
品は、突き当てにより位置出しが行なわれる。繰り返
し、各モードの切り替えを行った際にも、バネ力が加わ
ることにより、位置の再現性が著しく高くなると同時
に、画像入力装置として、読み取り動作のためにキャリ
ッジ300 を移動させて読み取りを行う際にも、振動によ
る画質の劣下を防ぐ有効な手段となる。 （ｖｉ）モータ駆動制御手段 ただし、ここでモータ１の回転量をバネ４Ｃを介してバ
ネ力に変換することにより一つの課題が発生する。すな
わち、モードの切り替えの終了を判定する手段として、
モータ１の回転量を利用できない点である。各可動部品
の寸法精度を低くした分、モード切り替え時に必要とな
るモータ１の回転量は、製造する製品毎にバラつくこと
となり、統一した制御方法が採れなくなる。

【００４８】そこで、本発明では図５に示したように、
回転軸４Ａの周面に一部だけネジ部４０を設けることに
より、この課題を解決した。このクラッチ機構により、
モータ１が回転し過ぎた場合にも、可動部への負荷が増
す事態は発生しないため、可動部品の寸法公差を考慮し
た充分な回転量にてモータ１を駆動すれば良く、時間に
よるモータ１の回転量管理が可能となる。その結果、駆
動パルスによる正確な回転を約束するステッピングモー
タのような高精度な駆動源である必要はなく、ＤＣモー
タのような駆動源でも実用上差し支えなくなり、安価な
構成が可能となる。すなわち、モータ駆動制御手段のそ
の１として、モータの回転時間管理により、切り替え終
了を判断する。

【００４９】モータ駆動制御手段のその２としては、変
換機構にリミットスイッチを設けておき、リミットスイ
ッチの作動によりモータの回転を停止するようにするこ
とも可能である。この場合、最短の時間でモードの切り
替えを行うことができるという利点を有する。

【００５０】モータ駆動制御手段のその３として、ＣＣ
Ｄ200 の出力信号を用いる方法がある。

【００５１】画像入力装置は、拡大モードか、縮小モー
ドのいずれかの状態においては、図２、図３に示した原
稿６１上の読み取りラインＬ1 の像を受光手段としての
ＣＣＤ200 上に結像する。そこで、本発明による変倍機
構を有する画像入力装置の一部、例えば特公昭61ー1470
2 号公報に開示されているシェーディング補正用の白基
準板をキャリッジ待機位置の直上に配置し、ランプ100
を点灯して光照射を行い、ＣＣＤ200 の読み出し動作を
行えば、常にＣＣＤ出力が規定の出力となる状態を得ら
れる。

【００５２】図９は、ＣＣＤ出力のレベルとモータ駆動
との関係を示したもので、ＣＣＤ出力が規定値に達して
いる間をレベル検出により取り出してモータ駆動信号を
形成し、このモータ駆動信号に応じてモータの駆動を行
う。

【００５３】その状態にてランプ100 を点灯したまま、
モード切り替えを行う。すると、図５に示した、回動レ
バー１３とミラーホルダ１４Ｂとの連結ピン１３Ａの位
置は、可動ミラー１４の重心よりも上に配置してあるた
め、図５に示した可動ミラー１４の反射面の角度は、重
力の影響でほぼ水平の向きを保つ。その結果、ランプ10
0 により照射された白色の原稿からの反射光は、水平の
向きとなった可動ミラーにより再び原稿側に反射され、
ＣＣＤ200 側には光を導くことは無い。すなわち、ラン
プ100 を点灯したまま、ＣＣＤ200 の出力信号の読み取
り動作を行うことにより、モード切り替え終了の判断が
可能となる。この方法は、画像入力装置が一般的に備え
ている既存の部品を使うことができるという点と、スイ
ッチを取り付ける場合と同様の短い時間で拡大モード、
縮小モードの切り替えが可能となる。

【００５４】

【発明の効果】本発明は以上のような構成により、簡単
な構成で画像の読み取り解像度が高く、小型で設計の自
由度が高く、かつ出荷時の光学部品の調整が容易で２段
階の倍率変更が可能な画像入力装置の変倍機構装置を提
供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の光学ユニットであるキャリ
ッジ300 の主要平面図。

【図２】図１におけるIV-IV 線断面図。

【図３】図２に対応する拡大モードにおける断面図。

【図４】ミラー移動手段を説明する主要平面図。

【図５】図１におけるV-V 線断面図。

【図６】図１のIII-III 線方向から図１の実施例を見た
状態を示している図。

【図７】実施例における縮小モード、および拡大モード
の光学系設計を示す原理図。

【図８】ミラーホルダ１４とホルダ接点部300 との接触
状態を示している図。

【図９】モード切り替えのためのＣＣＤ出力とモータの
オンオフ動作との関係を示す説明図。

【図１０】従来例の構成を説明する図。

【符号の説明】

１ ＤＣモータ ２ ギア ３ ギア ４ 変換機構 ４Ａ 回転軸 ４Ｂ 本体 ４Ｃ コイルバネ ４Ｄ 受動子 ４Ｅ ネジ ５Ａ ピン ５Ｂ ピン ６ 回動レバー ６Ａ ピン ７ レンズ ８ ブロック部材 ９ 限界規定要素 １０ 摺動面 １１ 回動レバー １２ スライドレバー １３ 回動レバー １４ 可動ミラー １４Ａ ミラーホルダ １４Ｂ ミラーホルダ ４０ ネジ ６１ 原稿 ７０ スリーブ ７０Ａ 溝 ７１ レンズ固定ネジ １００ 光源 ２００ ＣＣＤ ３００ キャリッジ ３１０ ミラー角度調整バー ３１１ ピン ３１２ 固定ネジ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 1/04 - 1/207 G03B 27/34 - 27/40

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】原稿台にセットした原稿に光を照射する光
   源部と、 前記原稿で反射した反射光を、可動ミラーと固定ミラー
   により反射して、光路を形成する、光学機構手段と、 前記光路上に位置して、前記反射光を所定位置に結像す
   る、結像手段と、 前記所定位置に結像した反射光を画像信号に変換する、
   受光手段と、 を有する光学ユニットを備え、原稿画像を第１の倍率で
   取り込む第１モードと、第１の倍率とは異なる第２の倍
   率で取り込む第２モードとを有し、原稿画像を取り込む
   際には前記光学ユニットが移動することにより、前記光
   学機構手段と前記受光手段とが一体に移動する、画像入
   力装置であって、前記固定ミラーは、前記光学ユニットに固定された第１
   固定ミラーと第２固定ミラーと第３固定ミラーとを備え
   て構成されており、 前記光学ユニットは、 前記第１モードの際に、前記結像手段を、前記受光手段
   に近づける方向に移動させた第１モードの位置に位置決
   めをする、第１結像位置決め手段と、 前記第２モードの際に、前記結像手段を、前記受光手段
   から遠ざける方向に移動させた第２モードの位置に位置
   決めをする、第２結像位置決め手段と、 前記第１モードの際に、前記可動ミラーで反射された前
   記原稿からの前記反射光が、前記第１固定ミラーと前記
   第２固定ミラーと前記第３固定ミラーの順に反射され
   て、前記第１モードの位置にある前記結像手段に到達し
   て、前記所定位置に結像する第１モードの位置に、前記
   可動ミラーを位置決めをする、第１可動ミラー位置決め
   手段と、 前記第２モードの際に、前記可動ミラーで反射された前
   記原稿からの前記反射光が、前記第３固定ミラーで反射
   されて、前記第２モードの位置にある前記結像手段に到
   達して、前記所定位置に結像する第２モードの位置に、
   前記可動ミラーを位置決めをする、第２可動ミラー位置
   決め手段と、前記 第１モード及び第２モードの切り替えに応じて、回
   転力を生成する駆動源と、 前記駆動源からの回転力を直線運動に変換する、変換機
   構と、 前記変換機構の直線運動を、前記結像手段及び前記可動
   ミラーに伝達する、回転レバー機構であって、前記第１
   モードの際には、前記結像手段を移動させて前記第１結
   像位置決め手段により位置決めさせるとともに、前記可
   動ミラーを前記結像手段とは独立して移動させて前記第
   １可動ミラー位置決め手段により位置決めさせ、前記第
   ２モードの際には、前記結像手段を移動させて前記第２
   結像位置決め手段により位置決めさせるとともに、前記
   可動ミラーを前記結像手段とは独立して移動させて前記
   第２可動ミラー位置決め手段により位置決めさせる、回
   転レバー機構と、 を備えることを特徴とする画像入力装置。
2. 【請求項２】前記変換機構は、 前記駆動源の回転量に応じて回転する回転軸と、 前記回転軸の回転により前記回転軸に沿って直線的に変
   位する変位本体と、 前記変位本体の変位を緩衝的に受動子に伝達し、この受
   動子を介して前記回転レバー機構に前記直線運動を伝達
   するための、コイルバネと、 を備えることを特徴とする請求項１に記載の画像入力装
   置。
3. 【請求項３】前記結像手段は、 前記反射光の結像を行うためのレンズと、 前記レンズがその内部に固定されたスリーブと、 を備え、前記受光手段は、前記光学ユニット内に設けられたブロ
   ック部材に固定されており、 前記第１結像位置決め手段は、前記回転レバー機構が前
   記結像手段を前記受光手段に近づける方向に移動させた
   際に、前記結像手段における前記スリーブの受光手段側
   の端部が、前記ブロック部材の一部に設けられた端部に
   突き当たることにより実現され、前記ブロック部材には、ネジを用いて規定部材が取り付
   けらており、前記規定 部材にはこの規定部材から突出す
   るボスが設けられており、前記ネジの締め込み量によっ
   て前記規定部材はレンズ光軸方向に移動調整可能であ
   り、その結果、ボスの位置を前記レンズ光軸方向に移動
   調整することが可能であり、 前記第２結像位置決め手段は、前記回転レバー機構が前
   記結像手段を前記受光手段から遠ざける方向に移動させ
   た際に、前記スリーブに設けられた溝の内側の端部が、
   この溝の内側に突出している前記ボスと係合することに
   より実現され、その結果、前記ネジの締め込み量を調整
   することにより、前記第２モードにおける前記結像手段
   の位置を調整可能である、 ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像入
   力装置。
4. 【請求項４】前記レンズは前記スリーブにレンズ固定ネ
   ジを用いて固定されており、 前記レンズ固定ネジを緩めることにより、前記レンズは
   前記スリーブ内を前記レンズ光軸方向に移動調整可能で
   あり、その結果、 前記スリーブ内における前記レンズの
   位置は、前記スリーブの位置を固定したまま独立して調
   整することが可能である、 ことを特徴とする請求項３に記載の画像入力装置。