JPH01307361A - イメージスキャナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光照射した画像原稿面被読取面からの反射光
を、撮像手段を介して、画像データ信号をコンピュータ
などの各種画像処理機器に出力するイメージスキャナに
関するもので、特に、大光量を必要とするカラー画（１
！読取り処理に適用できる光源を使用して、効率のよい
画像読取走査を打うと共に、多大な発光熱を発生させる
光源を原稿読取部から分＠週蔽して、高品質で信頼性の
高い画像処理走査が行えるイメージスキャナに関するも
のである。

〔従来の技術〕

画像原稿面の幅方向（主走査方向）に線状の光をｊｊｌ
射した状態で、原稿面のｉｔさ方向（副走査方向）に画
像走査しながら、原稿面からの反射光を、ＣＣ１３ライ
ンセンサ等の光電変換撮像手段で電気信号に変換して、
その画像データ信号を、コンピュータあるいはファクシ
ミリなどの各種画像処理装置に出力するイメージスキャ
ナ（画像読取走査装置）が多く提案されている。

一般に従来のイメージスキャナには、画像原稿面に線状
の光を照射する光源として、１本ないし２本」Ｌ設の蛍
光灯が用いられていた。

この蛍光灯は、フィラメントランプに比べて発光効率が
よく、平面を線状に比較的均一な光源で照射できるため
に、この種のイメージスキャナに好適に用いられていた
。

ところが、蛍光灯は長期間使用すると、蛍光管両端部の
電極近傍の輝度が著しく低下し、光量のか布が不均一に
なる。しかも、周辺温度などの環境条件に蛍光陣皮が変
化する不都合もあった。

また、画像反射光を３枚の色補正フィルタを用いて、尤
の三原色に分解して画像処理を行なうカラー画像処理ｖ
装置（たとえば、実開昭６２−１６１４６０号）に適用
するには、蛍光灯の光量は十分とは言えなかった。

つまり、カラー画像処理では、画像原稿からの反射光を
色補正フィルタに通すため、通過光量が（幅に低下する
。こうした光学的条件のもとでは、１ｉｊｉ出の蛍光灯
光源は画像走査速度を低下させたり、読取り画質の劣下
を招くなどの不都合があった。

そこで、蛍光灯に代わる光源として、特開昭６２−１４
２４６５号公報で提案されたようなロッド状光源の使用
が考えられる。

この公知のロッド状光源は、石英ガラス等による透明円
柱状ロッドの長さ方向に細条の拡散縞を設けると共に、
ロッド状の一端部に光源ランプを取付けてなり、ロフト
内にその端部から光を入射させることで、ロッド内を伝
播する光が拡散縞で拡散反射して径方向反対側から出射
ｒるものであシ する。、：うして、光放出を実現するロッド状光源は、
ロッドの長さ全域に互ってほぼ均一な光量で光を放出す
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記ロッド状光源は、光源ランプとしてハロゲン電球な
どの高輝度ランプを使用できるために、カラー画像処理
装置への適用が期待できる。

また、画像処理装置では光源をできるだけガラスなどの
透明な原稿載板（原！ｔ４読取プラテン）に接近させる
ほうが望ましい。これは原稿面に照射する光の強度は、
光源から原稿面までの距離の２乗に反比例するために、
光源をプラテンにできるだけ接近させて、光伝播損失を
低減させると共に、Ｉｆｉｆｆの小型化を実現するため
である。

しかし、所期の高師照度を得るためのランプは反射鏡な
どを具えており、円柱状の光放出ロッドに比べて外形が
かなり大きく、光源ランプが原稿読取りプラテンへの光
源接近を妨げる原因となる。

したがって、光放出ロッドとプラテンまでの距離が反射
鏡を含むランプ総体の半径以上になるため、前記した光
伝掃損失、及び、スペース７Ｔクタの点で改善の余地が
あった。

また、たとえばハロゲン電球のように高輝度ランプは発
光時の発熱が著しく、イメージスキャナの主要部あるい
は、原稿への熱影響が懸念されるところであった。

〔発明の目的〕

本発明は、上記した問題点を解決するためになされたも
のであって、一端に光源ランプを備えた、透明な円柱状
放出口７ドよりなる光源要素を用いながらも、光源ラン
プに影響されずに、光放出ロッドを原稿プラテンに極力
接近させて、光伝播損失を最小限に抑えで、原稿への十
分な照明光度を確保して、高画質の画像処理を可能にす
ると共に、光源ランプの後方から放射される不要散乱光
を効果的に連断し、かつ、光源ランプの発光熱から、装
置の主要部を安定して保護できる構造を有する、イメー
ジスキャナを提供することを目的とする。

〔１慄題を解決するための手段〕 」二元の目的を達成するために、本発明によるイメージ
スキャナは、光照射された原稿面からの反射光を光電変
換して画像データ信号を出力するイメージスキャナであ
って、透明な円柱状の光放出ロッドの一端に取り付けた
光源ランプからの照射−光を、上記光放出ロッドの良さ
方向のほぼ全域に亙って、ロッドの周側面の一方向に放
出させる光源要素と、対をなす平行な案内レールに沿っ
て、上記光源要素を主走査移動させる光源駆動系を設け
ており、上記光放出ロッドの主走査移動領域に、原稿読
取プラテンを含む原稿読取部を配置すると共に、光源ラ
ンプの移動部と、上記原稿読取部との間に遮蔽部材を設
けてなる。遮蔽部材として、」二元案内レールを用いて
もよい。

また、」二元光源ランプと光放出ロッドとの接合部に、
平板ないし溝形の遮蔽７−ドを設けて、上記ｉ！！蔽部
材の一部としてもよい。

〔作用〕

対をなす平行なレールに沿って副走査移動する光源要素
の、光放出ロッドの移動領域に、原稿読取部を配置した
ことで、光放出ロッドをプラテンに極限まで接近させて
配設できる。これにより、光放出ロッドから原稿までの
光路距離が短縮される。

しかも、遮ｆ＆部材によって、Ｎ稿読取部を光源ランプ
から分離遮蔽させたことで、光源ランプの後方から放射
される不要散乱光、あるいは、発光熱などが、原稿読取
部に入り込むのを防止する。

また、光源要素を移動案内する萌記案内レールを、原稿
読取部と光源ランプ移動部との間の遮蔽部材として用い
ることで、構造の複雑化が回避される。

週！ＭｆｆｌＳ材として、平板形あるいは溝形の遮蔽７
−ドを設けることで、光源ランプから原稿読取部への光
学的及び熱的影響がなくなる。

〔実施例〕

本発明の好適な一実施例を図面に基づいて以下に説明す
る。

図面ｆｊ％１し１は本発明によるイメージスキャナの部
分仮載概略全体図、第２図は要部の部分欠載図、第３図
は同平面図、第４図は読取動作を説明する概略側面図で
ある。

図中、１は本体ケーシングである。このケーシング１は
主筐体２と基体７レーム３とからなる。

主筐体２はガラスなどの透明な原稿載板〈原稿読取プラ
テン）４を上面に有しており、原稿読取プラテン４の全
面に覆い被さる原稿押さえ部材５を、主筐体２の−ｇＡ
縁に蝶着している。

主筐体２に嵌合する基体７レーム３の底面に、主走査方
向（第３図において上下（矢印）方向）に延びる一対の
案内し−ル７．８を立設している。

この実施例では、一方の案内レール７によって、プラテ
ンの下部に画す原８Ｓ読取部Ａと、後述する光源ランプ
の移動部Ｂとを分離している。移動部Ｂの上部を覆う主
筐体２の部分は、原ｆｎ読取ｇＡより幾分高くなるよう
に段部２ａを設けておく。

１（）は、上記案内レール７、ａ　ｔｎ　Ｖ　ｆｉｌｌ
　７　”、８″に案内ローラー２０’、２０’１２１’
を嵌介し、垂直方向のガタ付きを吸収しながら、この■
溝７”、８″に沿って、副走査方向に移動する光源要素
である。

この光源要素１０は、第５図に示すように、石英ガラス
などの透明材料による円柱状の光放出ロッド１１と、こ
のロッド１１の一端部に取付けた光源ランプ１２とから
なる。光放出ロッド１１は他端部に鏡面１３を有し、周
面の一部に長さ方向全体に互って、光拡改編１４が設け
られている。

また、光放出ロッド１１は、長さ方向に線状を呈した闇
ロスリット１５を有し、内側が鏡面である筒体１６に収
納されている。したがって、光源ランプ１２を発光動作
させると、ロッド１１の一端かＣ７入射するランプ１２
からの光は、ロッド１１の端面の鏡面１３で、ロッＰｔ
ｔの長さ方向に反射伝播を繰り返しながらも、上記光拡
欧縞１４に当たると数置する。その結果、散乱光の大部
分は、尤拡故縞１４の反対方向（即ち、＋Ｉｒ＋ロスリ
フト１５）から放出され、線状の照明光となる。

閣ロスリット１５から放出されなかった散乱光も筒体】
６の内側面で反射し、ロッド１１内に戻され、再びスリ
ット１５から外部に放出される。

光源要素１０の光源ランプ１２としてハロゲン電球のほ
かに、各種高輝度ランプを用いることができる。

光源要素１０の光放出ロッド１１の長さは、」ユ記した
原稿読取プラテン４の主走査方向（第３図において左右
方向）の長さ（［）より僅かに長い程度である。したが
って、光源要素１０をケーシング１の内部の案内レール
７．８の上に移動可能に内蔵すると、プラテン４を含む
原稿読取部へに光放出ロッド１１が位置し、ランプ移動
部５Ｂに光源ランプ１２が位置する６ランプ移動部Ｂで
ある段部２＆に光源ランプ１２が納まるため、光源ラン
プ１２の大きさに関係なく、光放出ロッド１１をプラテ
ン４に限界まで接近させるこができる。

〜プラテン４に対するロッド１１のスリット１５の向き
は、第４図に示すように、原稿ｉ１４°に対して４５′
程度に設定されている。スリット１５から放出される光
が、原稿面４゛に当たる箇所の直下に位置するように、
第１反射鏡１７を光放出ロッド１１と平行に配設する。

この反射鏡は、ロッド１１に固設した保持部材１８に固
定している。

また、この実施例では、光放出ロッド１１の光源ランプ
１２との接合部分の近傍に、光源ランプ１２を囲繞する
ように溝形断面を有する遮蔽７−ド１９を設けている。

光源ランプが発光動作した場合、ランプ後方周面から不
要散乱光を放出するが、溝形７−Ｆ１９に上ってこの不
要散乱光を遮断しで、原Ｗ＆読取部Ａに入り込まないよ
うにしている。

光源要素１０を案内レール７．８に沿って主走査移動さ
せるための光源駆動系は、光放出ロッド１１の両ｊ１１
部に固定したキャリツノ２０．２１と、一方のキャリッ
ジ２０に連結したケーブル２２を巻回駆動するギア２３
、およびモータ２４を含む駆動部２５とからなる。

一方のキャリアノ２０は、案内レール７の内側壁面Ｉ：
圧接する一対の案内ローラ２０゛、２０′を有し、他方
のキャリッジ２１は、案内レール８の内側壁面に圧接す
る案内ローラ２１゛を有している。案内ローラ２０’、
２０’の軸心を結ぶ線が光放出ロッド１１に正確に直交
するように設ける。

駆動部２５によって巻回駆動されるキャリ・アノ１７に
連結したケーブル２２は、ギア２３の出力軸に固定した
プーリ２６と、基体７レーム３の前後端部に設けた固定
プーリ２７．２８に巻装されている。（第３図参照） また、ケーブル２２には、後述する光路長補正用の反射
鏡ユニット３０も連結されており、光源ｔｌ素１０に対
して、反射鏡ユニット３（）の走行速度を２分の１にし
て、光源要素ユニット１０に迫Ｒ駆動させるようになっ
ている。これらの５１．　！ｌｌｔ系の構成は従来技術
に見られるので、ここでは詳細な説明を省く。

、Ｉ：、記反射ユニット３０は第４図示のように、光源
要素１０によって原稿面４°に光照射した点から、光進
路後方の画像受光処理部４０までの距離を一定に保つた
めのもので、それぞれが４５°に傾斜対向した第２反射
鏡３１とｔＩ％３反射鏡３２を備えている。

これら第２、第３反射ｔｌ１３１．３２によって、第１
反射！！１７がらの光の進行方向を１８０°反松させる
ようになっている。

また、反射鏡ユニット３０は、−万端に案内レール７に
圧接する一対の案内ロー？３３，３３を備え、他方端に
案内レール８に圧接する案内ローラ３４を備えた、キャ
リッジ３５を有している。

上記案内ローラ３３．３３は、これらの柚心な結Ｊｒ線
が第２、＠３反射鏡３１．３２に直交するように配して
いる。

反射鏡ユニット３（）は、案内レール７．８、の■溝７
″、８″に案内ローラ３３．３３．３４を嵌介し、光源
要素と同時に、垂直方向のがり付きを吸収しながら、こ
の■溝？”、８″に沿って副走査方向に移動する。この
際、駆動ロー２３６を介して、上記光源駆動系のケーブ
ル２２に懸架され、光源要素１０が主走査方向に移動す
る速度の２分の１の速度で同調移動する。

ＩＩＩ像受光受光処理部４０原！ｒ１読取画像光を色分
解するための色補正、ＲＧｎフィルタ要素４２と、読取
画像光を撮像するための、ＣＣＤなどによる光電変換撮
像索子を含む撮像装置４１よりなる。

色補正フィルタ要素４２は、光の三原色に対応した赤色
フィルタ４３　ｒ１緑色フィルタ４３　ｇ１青色フィル
タ４３ｂの、３枚の色フィルタを六角柱状の回転枠体４
４の３つの側面に添着している。

これら３枚の色フィルタは、ｔｔＳ４図示のように、１
２０’の角度位置に配されて一定の速度で回転する。

したがって、入射光すは、３枚の色フィルタのうちの１
枚のフィルタを必ず通過して、撮像装置４１に入射する
。そこで、入射光すが３枚の色フィルタのどのフィルタ
を通過しているのかを、位置検出器４５で検出する。

この位置検出器４５は、回転枠体４４の輸４４′に固定
された位置検出回転盤４６の周縁に、１２０°の角度間
隔で形成したノツチを、７市トカプラ等のセンサ４７で
検出する構成のものである。

この検出器４５では、センサ４７である７オトカプラの
センサビームの、光路中に介在する回転盤４６が、セン
サビームを通過・遮断することで、色フィルタの色種類
を判別するものである。

しかし、磁気センサや反射光学センサなどの位置検出器
の適用が可能であろので、本発明では位置検出器の構成
を限定するものではない、また、この種の画像光の色判
別は従来技術で達成で終るので、ここでは色判別処理に
ついて特に言及しない。

また、撮像装置４１についても、各種撮像管あるいは充
電ラインセンサ等が適用可能であり、本発明では特に限
定するものではないが、小型で高性能であるＣ　ＣＩ）
撮像素チが好ましい。

ＣＯＤ撮像素子の受光面の１ラインずつの画像データは
、前記光′ａ要素１０の主走査方向の位置を同期検出し
ながら、読出し出力される。これらの読出両像データ信
号には、上記した色補正フィルタ要素４２を通過した画
像光の色指定情報も含まれている。これによってフンピ
ユータなどにおいて、カラー画像処理が可能となる。

・以上説明したように、本発明のイメージスキャナは、
高輝度の光を放出できる光源要素１０で、プラテン４の
表面に載置した原稿に、主走査方向線状に光を照射して
得られる副走査方向１ライン分の読取画像光を、反射ｆ
ｉ１７．３１．３２を介して画像受光処理部４０に導き
、読取画像光を色補正フィルタ要素４２で色分解したあ
と、ＣＣＤなどの撮像装置ｉ４１で、上記１ラインずつ
の読取画像を色指定情報と共に読出し出力する。

こうした画像読取走査時に、光源要素１０が原稿を照明
するが、原８１：ａ取部Ａのみに光放出ロッド１１が位
置しているため、原稿面にロッド１１を限ｌ／ｉＬ！ｉ
でに接近させることができ、高効率の照明が可能となる
。しかも、遮蔽部材として作用する案内レール７で、光
源ランプ１１を原稿読取部へから分離遮蔽したので、光
源ランプ１１からの不要散乱光や発光熱が、原稿読取部
Ａに伝わる不都合を阻止できる。

光源ランプ１２の発光熱を効果的に除去するために、ラ
ンプ移動部Ｂを画す上清体２の段部２ｍの一方端に冷却
ファン５０を設け、他方端に通風グリッド５１を形成す
るとよい。

これによって、画像読取動作中に冷却ファン５０を稼動
させて、ランプ移動部Ｂを、一方から池ノｊの通風グリ
ッド５１まで空気を通過させて、高熱を発する光源ラン
プ１２を強制冷却することができる。

第６図〜８図は、上記遮蔽部材の他の実施例を示してい
る。

第６図に示す遮蔽部材は、光源要素】０を案内移動させ
る案内レール７と、はぼＵ字状の溝形の遮蔽１９７−ド
５２とからなる。前記実施例では、第６図で仮想線で示
すように、はぼＵ字状の溝形７−ド１９を採用していた
が、Ｕ字状、Ｃ字状を問わず、どのような溝形でもよい
、また、ここでは上清体２の上面を、案内レール７に対
向するよ）に垂下させて仕切壁５３を形成すれば、原稿
読取部Ａとランプ移動部Ｂの分離遮蔽効果を向上させる
ことができる。

第７図は前記の溝形７−ドに代えて、平板状の遮蔽７−
ド５４を採用したもので、この平板状７−ド５４でも、
光源ランプ１２の後方からの不要散乱光および、発光熱
の原稿読取部への侵入を防止する効果がある。

ｍ８図に示す実施例では、前記の立設壁状の案内レール
に代えて、棒状の案内レール５５を採用したもので、光
源要素１０の光放出ロッド１１に固設した案内部材５６
に、上記案内レール５５を貫通させて、副走査方向に摺
動可能にした構成である。

この実施例では、案内レール５５によって、原ｍ読取部
Ａとランプ移動部Ｂの分離効果を十分に得られないが、
コ字状７−ド５７を用いることで、光源ランプ１２の後
方からの不要散乱光が、原稿読取部へに入り込むのを完
全に防げると共に、ランプ１２の発光熱の影響も、ある
程度抑えることができる。

〔発明の効果〕

本発明はによれば、以上で説明した構成によって、以下
の効果を奏する。

光源ランプと光放出ａラドよりなる光源要素を用いて、
光放出ロッドのみを、原稿読取プラテンを含む原稿読取
部に配置し、光源ランプを原稿読取プラテンの領域外の
ランプ移動部に配設したことで、光放出ロッドに比べて
大形である光源ランプに影響されずに、光放出ロッドを
原稿プラテンに極限まで接近させて、光伝播損失による
光量減寂を最小限に抑えることができる。

これによって、原稿面への照明を高照度に保つことが可
能になるので、最適な照明条件下で原稿画像を撮像走査
でき、高画質の画像処理が達成される。

その上、原！ｆ＆読取部とランプ移動部を遮蔽部材で分
離したことで、光源ランプの後方から漏れる不要散乱光
や発光熱が、原稿読取部に入り込むようなことがないた
め、原稿画像の読取り時に読取ｍ質を損なうことがなく
、しかも、原稿や駆動系への熱１１響を及ぼすことがな
いので、さらに高品質の画像読取走査を安定して、かつ
、信頼性烏く実行することができる。

また、光′ｆＡ！Ｉ！素の主走査移動時の軌道である案
内レールを、遮蔽部材として用いろことで、構造ｖｉ雑
化を伴うことなく、原稿読取部とランプ移動部を完全に
分離でき、光源ランプからの不要散乱光や発光熱などを
、効果的に遮断することができる。

さらに、遮蔽部材として光源ランプを光放出ロッドから
分離する、平板ないし溝形の遮蔽７−ドを設けたことで
、光源ランプによる不要散乱光や発光熱の遮断効果を向
上させることができる。これらの遮蔽部材によって、原
稿読取り動作の品質と安定性を確保できる。

また、上記の実施例は、特にカラー画像の読取走査に適
用させる構成について言及したが、言うまでもなく、白
黒画像の読取走査にも適用可能であり、コンビエータへ
の画像入力のみならず、複写機、ファクシミリなどを含
むあらゆる画像処理装置に、好適に応用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるイメークス４＋すの全体を、概略
的に示した部分欠截斜視図、第２図は要部の部分欠截斜
視図、第３図は同平面図、ｔＡ４図は読取動作を説明す
る概略１圃図、第５図はロッド状光源要素の一部破断斜
視図、第６図ないし第８図は、遮断部材の他の実施例を
示す概略的正面図である。 Ａ・・・原稿読取走査部、　　Ｂ・・・光源ランプ移動
部４・・・原８に読取プラテン、　４°・・・原稿面、
７．８・・・案内レール、　　　１０・・・光源要素、
１１・・・光放出ロッド、　　　１２・・・光源ランプ
、１９．５２．５４．５７・・・遮蔽７一ド特許出願人
　　　　日本精密工業株式会社第３図 Ａ　　　　　　　　　　　　　　　　Ｂ手続補正書（方
式） １．事ｆトの表示　特願昭　６３−　１３７８７９号２
、発明の名称　イメージスキャナ ３、補正をする者 事件との関係 住　所　山梨県甲府市山宮町３１６７番地４、補正命令
の日付（発送口） 昭和６３年　８月３０口

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）被読取面に光照射して得られた反射光を光電変換
   して画像データ信号を出力するイメージスキャナにおい
   て、 透明な円柱状の光放出ロッドの一端に取り付けた光源ラ
   ンプからの照射光を、該光放出ロッドの長さ方向の略々
   全域に亙って、ロッドの周側面の一方向に放出させる光
   源要素と、案内手段レールに沿って、該光源要素を移動
   させる光源駆動系を設けてなり、該光放出ロッドの移動
   領域に、読取プラテンを含む被読取部を画すと共に、光
   源ランプの移動部と該被読取部との間に遮蔽部材を設け
   てなるイメージスキャナ。
2. （２）該案内手段を、該遮蔽部材とした特許請求の範囲
   第１項記載のイメージスキャナ。（３）該光放出ロッド
   の該光源ランプとの接合部近傍に、平板ないし溝形の遮
   蔽フードを設けて、該遮蔽部材とした特許請求の範囲第
   １項または第２項記載のイメージスキャナ。