JPH02243057A

JPH02243057A - 原稿画像走査読取り装置

Info

Publication number: JPH02243057A
Application number: JP1063314A
Authority: JP
Inventors: Masaharu Nishikawa; 正治西川
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1989-03-15
Filing date: 1989-03-15
Publication date: 1990-09-27

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、被走査原稿を走査してその原稿の変倍画像を
得ることのできる変倍投影走査装置に関する。

〔従来の技術〕

従来より、被走査原稿を照明した照明光を撮像レンズで
集光して受光部に原稿像を結像させ、この状態で原稿を
走査して原稿画像を読取る原稿走査型の装置が知られて
いる。この種の装置には、一般に読取り原稿の倍率を変
更できる変倍方式が適用されたものがある。

第５図は被写装置に上記変倍方式を適用した変倍投影走
査装置の構成を示す図である。同図に示す１は原稿台で
あり、この原稿台１に設置した原稿を固定照明装置２で
照明する。照明された原稿からの反射照明光は固定反射
鏡３で反射して投影レンズ４に入射する。投影レンズ４
に入射した反射照明光は、投影レンズ４と一体的に設け
られている反射鏡５で反射される。そして、可動反射鏡
６、固定反射鏡７を通った反射照明光が感光体ドラム８
上に投影される。そして、原稿台１と感光体８とを同期
的に移動して原稿を走査することにより、感光体８に原
稿画像を形成する。

上記装置において、各可動部品（撮像レンズ４゜反射ｖ
Ｌ５．可動反射ｆｆ１６）が同図に示す実線位置にある
ときは、原稿像は等倍で感光体ドラム８上に投影される
。また、各可動部品４．５．６を図中破線で示す位置に
移動させることにより、拡大された原稿像が感光体ドラ
ム８上に投影される。

このように、原稿台１位置と感光体ドラム８位置とが固
定されている装置では、投影レンズ４と反射１’ｔ５，
６を移動させることにより投影倍率を変更している。

第６図は原稿を照明し透過させた透過照明光を用いる投
影装置に他の変倍方式を適用した変倍投影走査装置の構
成図であり、具体的にはオーバーヘッドプロジェクタ−
の光学系を示している。同図に示す１０は光源ランプで
あり、この光源ランプ１０より照射される照明光はコン
デンサレンズ１１、反射鏡１２を介してフレネル型のコ
ンデンサレンズ１３に入射する。そして、このフレネル
型コンデンサレンズ１３から出射する照明光により、可
動原稿支持台１４に設置したフィルム原稿Ｆが照明され
る。このフィルム原稿Ｆの透過光は、投影レンズ１５で
集光した後、反射鏡１６で反射され、スクリーン１７上
に投影される。なお、可動原稿台１４．投影レンズ１５
２反射鏡１６は可動部材であり、各可動部材１４，１５
．１６を図中実線で示す位置に配置したときに、原稿台
１４の最大寸法と時間−の大きさである原稿Ｆの全領域
がスクリーン１７上に投影される。また、原稿中央部に
限定して拡大した投影像をスクリーン１７上に投影する
ときには、各可動部品１４゜１５．１６を図中破線で示
す位置までそれぞれ移動させる。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、フィルム原稿Ｆの投影像を撮像素子上に投影
し、この投影像を光ｉ１ｆ変換して得た画像情報に基づ
いてプリント画像やデイスプレィ表示を行なう原稿画像
走査読取り装置においても、読取り光学系の読取り倍率
を変化させるといった要求がある。例えば、寸法の異な
るフィルム原稿を１台の装置で走査読取りする場合に、
各フィルム原稿の全領域を撮像索子等の読取り素子の企
画素数ｄ畿るようにするためには、変倍撮像が必要とな
る。

このような装置に上記変倍方式をそのまま適用したので
は種々の問題が発生する。すなわち、第５図に示す変倍
機構では反射照明光を用いる構成なので、フィルム原稿
を透過した透過照明光を用いる構成の装置には適用する
ことができない。

また、第６図に示す変倍機構の場合には、拡大投影倍率
をおおきくとる必要から投影レンズ１５とスクリーン１
７との距離かはなれすぎていること、および目視観察用
のために照明むらに対する許容度が大きく変倍撮像に伴
って移動する撮像レンズ１５の瞳位置にそれほど高精度
な要求がなされない。しかし、原稿画像走査読取り装置
の場合には、撮像倍率が１〜数分の１の撮像率であって
、照明むらの許容度が小さく、コンデンサレンズ１３を
固定して撮像レンズ１５を移動させる構成では、撮像レ
ンズ１５の移動量が大きく撮像レンズ１５の瞳位置にフ
ィルム原稿の等と照明光を正確に集光させるのが難しく
許容限界以上の照明むらが生じわかった。なお、コンデ
ンサレンズを切換えまたは移動させて変倍したときの照
明条件を満たすことも可能であるが、移動要素が多くな
り装置が複雑化するという問題がある。

そこで、本発明の目的は、照明むらを増大させることな
く読取り倍率を変化させることができ、しかも装置の構
成を簡素化し得る原稿走査読取り装置を提供することに
ある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記課題を解決し目的を達成するために、次の
ような手段を講じた。すなわち、光源からの照明光をコ
ンデンサレンズを介して被走査原稿の所定領域に照射し
、この被走査原稿からの投影光を撮像レンズの瞳位置に
集光させ、かつ、前記被走査原稿の投影像を所定の倍率
に変倍させて多素子型撮像素子上に結像させ、この状態
で被走査原稿を走査して前記被走査原稿画像を読取る原
稿走査読取り装置において、前記被走査原稿が設置され
た被走査原稿支持台を前記コンデンサレンズと前記撮像
レンズとの間で光軸方向に移動させる第１の駆動手段と
、前記多素子型撮像素子を光軸方向に移動させる第２の
駆動手段とを備え、前記コンデンサレンズと前記撮像レ
ンズとを固定した状態で、かつ前記撮像レンズの共役条
件を満たしながら前記被走査原稿支持台と前記多素子型
撮像素子とを同時に移動可能な構成とした。

また、前記多素子型撮像素子としてリニアイメージセン
サアレイを設け、被走査原稿支持台を前記リニアイメー
ジセンサアレイの主走査方向に移動させる駆動手段と、
前記被走査原稿支持台を副走査方向に移動させる駆動手
段とを備えて、前記被走査原稿を帯状分割走査可能な構
成とした。

〔作用〕

上記手段を講じたことにより、第１の駆動手段により原
稿支持台を光軸方向に移動させ、第２の駆動手段により
多素子型撮像索子の撮像面を光軸方向に移動させること
により、撮像レンズを移動させずに撮像レンズの瞳位置
に投影光を高精度に集光させることができるので、照明
むらを生じることなく読取り倍率を変化させた走査読取
りを行なうことができる。また、光学系の移動要素を被
走査原稿と多素子型撮像素子の二つとしたので装置の小
型化が図られる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

第１図は第１実施例に係る原稿走査読取り装置の構成を
示す図であり、撮像倍率を変化させることのできる読取
り光学系を備えている。この装置は、照明部３０と、変
倍動作および原稿走査のための原稿支持台４０と、撮像
部６０と、支持台昇降機構８０と、不図示の画像出力部
とから構成されている。

照明部３０は、ハウジング３１内に光源ランプ３２、第
１および第２のコンデンサレンズ３３゜３４、ミラー３
５が収納されており、・光源ランプ３２からの照明光を
第１のコンデンサレンズ３３で屈折させ、ミラー３５で
反射させて第２のコンデンサレンズ３４に導き、この第
２のコンデンサレンズ３４から後述する原稿フィルムを
介して後述する撮像レンズの瞳位置に集光する構成とな
っている。

原稿支持台４０は、固定台４１上に移動台４２を載置さ
せており、移動台４２が昇降レバー４３を介して支持台
昇降機構８０に連結されている。

また、固定台４１および移動台４２には、リンクルレバ
ー４４ａ、４４ｂが掛渡されており、回転支持部４５．
４６．４７にて回転可能に支持され、スライド溝４８．
４９にてスライド可能に保持されている。また、移動台
４２には副走査台５０が載置されており、原稿支持部５
２にフィルム原稿Ｆを設置する。この副走査台５０は移
動台４２側に設けたガイドレール５１に嵌合したアリ溝
に沿って後述する撮像素子の副走査方向へ移動可能に載
置されている。また、副走査台５０には副走査機構部５
３が連結されており、この副走査機構部５３はリードス
クリュー、パルスモータ、位置センサ等から構成されて
いる。

撮像部６０は、光源ランプ３２から照射されフィルム原
稿Ｆを透過した投影光を反射させるミラー６１と、この
ミラー６１で反射した透過光が入射する上記撮像レンズ
６２と、この撮像レンズ６２が固設されている支持板６
３と、この支持板６３を貫通し撮像レンズ６２に連結さ
れた直進へリコイド６４と、この直進へリコイド６４を
回転させて内胴６５を光軸方向に移動させるへりコイド
ギャ６６と、このヘリコイドギヤ６６にモータ６７の回
転力を伝えるモータギヤ６８等から構成されている。な
お、６９は撮像部６０を収納するハウジングである。ま
た、ハウジング６９内には、ヘリコイドギヤ６６の回転
角を検出するセンサ（不図示）が設けられており、フィ
ルム原稿Ｆの高さに対応してへりコイドギヤ６６の回転
位置を決める。また、直進へリコイド６６の内胴６５に
は、リニアイメージセンサアレイ等の上記撮像素子とプ
リアンプを搭載した撮像素子板７０が取付けられている
。そして、内胴６５を移動させてフィルム原稿Ｆ位置と
撮像レンズ６２による撮像索子面が光学的に常に共役条
件を満たすように調節する。

支持台昇降機構８０は、支持台４２を昇降させる機能を
有しており、各種部品が取り付けられる支持板８１．８
２と、支持板８１に固設されたモータ８３と、このモー
タ８３の駆動力をリードスクリュー８４に伝えるギヤー
８５．８６と、リードスクリュー８４の駆動力を昇降レ
バー４３に伝えるリードナツト８７とから構成されてい
る。

このように構成された原稿走査読取り装置の光学系につ
いて、第２図（ａ）（ｂ）を参照して説明する。第２図
（ａ）は、例えば６ミリ×６ミリまたは６ミリ×９ミリ
の大きさをしたフィルム原稿Ｆの全両面を一回の走査で
読取るための光学系の配置を示す図であり、フィルム原
稿Ｆの短辺的６ｃｍの幅の領域を７ミクロンピッチで素
子数４０４８のリニアイメージセンサアレイ（撮像素子
基板７０の撮像索子面）上に縮小投影した状態を示して
いる。すなわち、第２のコンデンサレンズ３４にフィル
ム原稿Ｆを近接させ、フィルム原稿Ｆの領域りの像とリ
ニアイメージセンサアレイ７０の撮像索子面とを撮像レ
ンズ６２に関して共役な位置関係としている。このよう
な状態は、支持台昇降機構８０を動作させて原稿支持台
４０を第１図の実線状態とすることにより得られる。な
お、フィルム原稿Ｆの領域りの像とリニアイメージセン
サアレイ７０の撮像素子面とを撮像レンズ６２に関して
共役な位置関係とするためには、へリコイド操作を行な
いモータ６７を駆動させて内胴６５を移動させて撮像素
子基板７０の位置を調整する。この光学系において、光
源ランプ３２から照射された照明光は、第１のコンデン
サレンズ３３の手前で一旦集光して点光源となり、この
点光源を出射した拡散光束は、第１および第２のコンデ
ンサレンズ３３．３４の屈折作用により撮像レンズ６２
の瞳位置に集光する。このとき、撮像レンズ６２の瞳径
に比べて、集光光束径の方が小さく集光するように原稿
支持台４０とリニアイメージセンサアレイ７０の位置を
調整する。このような光学系の配置とすることにより、
第２のコンデンサレンズ３４を出射し、フィルム原稿Ｆ
を透過した光束は、照明むらを伴うことなく、しかも全
ての光量が撮像レンズ６２に取込まれ、コンデンサレン
ズの出射面のフラットな光量分布が歪をうけることなく
リニアイメージセンサアレイ７０上に投影される。そし
て、リニアイメージセンサアレイ７０を構成する各撮像
素子の自己走査により主走査を行なう。また副走査は、
副走査台機構部５３を動作させて副走査台５０をアリ溝
に沿って平行移動させることにより行なう。

第２図（ｂ）は、読取り倍率を変化させた状態での光学
系の配置を示す図であり、３５ミリフイルムの短辺を等
倍に近い撮像倍率でリニアイメージセンサアレイ７０の
全素子上に投影してフィルム原稿Ｆの全領域を１回の走
査で読み取る場合、または６ミリ×６ミリ、６ミリ×９
ミリサイズのフィルム原稿Ｆを２〜３分割の帯状をなす
領域に分割して、その各領域を走査して読取る場合に適
用される。なお、同図（ａ）に示す光学系との違いは、
フィルム原稿Ｆの位置を撮像レンズ６２側に移動させ、
これに伴ってリニアイメージセンサアレイ７０を結像８
位置に位置するように撮像レンズ６２から遠ざけている
。このような光学系の配置とするためには、支持台昇降
機構８０を動作させて昇降レバー４３を付勢して、移動
台４２．副走査台５０．副走査機構５３を水平に維持し
ながら光軸に沿って図中破線で示す位置まで上昇させる
。そして、原稿支持台４０の移動に伴い、ヘリコイド操
作を行ない、原稿支持台４０の高さに応じた量だけ、内
胴６５を移動させ、この内胴６５に取付けられたリニア
イメージセンサアレイ７０とフィルム原稿位置とを撮像
レンズ６２に関し共役な位置関係にする。

このような光学系において、光源ランプ３２から照射さ
れ第２のコンデンサレンズ３４から出射した投影光は、
撮像レンズ６２に集光する。すなわち、フィルム原稿Ｆ
の撮像索子に対応する領域Ｎ　　（３５ミリフイルムの
短辺をカバーする長さ領域）を通る全ての光は撮像レン
ズ６２に入射するものとなる。その結果、リニアイメー
ジセンサアレイ７０の撮像面での照明度分布は、フィル
ム原稿Ｆの照明度分布が再現される。ただし、フィルム
原稿Ｆの位置が第２図（ａ）に示す光学系に比べて第２
のコンデンサレンズ３４の集光位置から離れている分だ
け収差による照明むらが生じる。

しかし、この状態で生じる照明むらは、撮像レンズの集
光位置のずれに基づいて生じる照明むらに比べると遥か
に小さなものであり、実用上は問題ない。

このように本実施例によれば、支持台昇降機構８０やリ
ンクルレバー４４ａ、４４ｂ等により原稿支持台４０を
光軸方向に移動可能とし、副走査台５０を副走査台移動
機構５３や副走査台５０に設けたアリ溝等によりリニア
イメージセンサアレイ７０の副走査方向に移動可能とし
、さらに直進へリコイド６４を備えて内胴６５の移動に
よりリニアイメージセンサアレイ７０の撮像面を移動可
能な構成としたので、読取り光学系における原稿支持台
４０とリニアイメージセンサアレイ７０との二つの要素
のみを移動させることにより撮像倍率を変更でき、した
がって、装置の小型化を図ることができると共に、集光
位置のずれによる照明むらを防止することができる。

次に本発明の第２実施例について説明する。本実施例は
第１図に示す原稿走査読取り装置に第３図（ａ）（ｂ）
に示す原稿支持台を設けて、大画面のフィルム原稿を複
数の帯状領域に分割して読取る例である。

第３図（ａ）（ｂ）に示す原稿支持台は、副走査台９１
と分割移動台９２から構成されている。

副走査台９１は窓９３が設けられた枠状体をなしており
、その各コーナーには下側に突出した突起９４ａ〜９４
ｄが設けられている。そして、突起９４ａ、９４ｂのい
ずれか一方には締めねじが設けられており、リードスク
リュー９５と噛合っている。また、突起９４ｃ、９４ｄ
にはスライドベアリングが埋め込まれていて固設の軸９
６と係合している。すなわち、副走査台９１は軸９６と
リードスクリュー９５に支持されていて、リードスクリ
ュー９５の回転により図中左右方向（副走査方向）に移
動可能な構成をしている。このリードスクリュー９５に
よる副走査台９１の移動によりフィルム原稿Ｆの副走査
が行なわれる。一方、分割移動台９２には窓９７が設け
られている。この窓９７のエツジ部には原稿保持枠１０
１を保持するための段差部１０２が形成されている。な
お、副走査台の窓９３の両側に沿って設けられたアリ溝
１０３には、分割移動台９２のガイドレール１０４が係
合され、リードスクリュー９５による副走査台９１の移
動方向と直交する方向に移動可能な構成となっている。

なお、リードスクリュー９５はパルスモータにより駆動
され、高精度の副走査が行なわれる。

このような構成において、ｎ分割したフィルム原稿Ｆの
帯状領域をｎ回に別けて選択的に読取るモードＡと、全
画像領域を一回の走査で読取るモードＢとを切換えて画
像の読取りを行なう。なお、モードＡによる走査可能な
構成とするためには、分割移動台９２の移動を多段階に
変更し得るように、リードスクリュ−９５による移動機
構やラックピニオンによる移動機構を設け、移動量を制
御するためのパルスモータを駆動源とし、さらにスター
ト位置および停止位置の検出を行なうセンサ等を設ける
必要がある。また、モードＢによる走査可能な構成とす
るためには、分割移動台９２を手動で移動させ、クリッ
ク停止機構で停止位置を決める如き構成とする次に、第４図を参照して帯状分割読取り走査について説
明する。なお、同図に示すＸｌは帯状走査幅を示してお
り、Ｙはリニアイメージセンサアレイ７０の副走査方向
、Ｘは帯状分割走査を行なうための分割移動台９２の移
動方向を示している。

読取り走査を行なう場合には、先ず、分割移動台９２を
移動させてフィルム原稿Ｆの幅ａｂを指定し、副走査台
９１を移動させて分割領域Ａ１の画像を読取る。分割領
域Ａ１の読取りが終了したら、分割移動台９２を移動さ
せ、フィルム原稿Ｆの幅ｂｃを指定する。そして同様に
して副走査を行ない分割領域Ａ２の画像を読取る。なお
、第３図＜ｂ＞に示すＡ２は第４図に示す分割領域Ａ２
に対応している。以下、同様にして分割領域Ａ３の画像
を読取る。

このような本実施例によれば、拡大率に応じて分割読取
りモードＡとワンショット読取りモードＢとを選択でき
、拡大率に応じた最適な読取り走査を行なうことができ
る。

〔発明の効果〕

本発明によれば、第１の駆動手段により被走査原稿支持
台を光軸方向に移動し、第２の駆動手段により多素子型
撮像索子を光軸方向に移動して撮像レンズを固定した状
態で撮像レンズの共役条件を満たすことができる構成と
したので、変倍撮像を行なう場合であっても撮像レンズ
の瞳位置に投影光をｉ″Ｅ［に集光させることができ、
照明むらを有効に防止できる。また、走査読取りを行な
う光学系の移動要素として、被走査原稿と多素子型撮像
素子に限定することができ、装置の小型化を図ることが
できる。

また、被走査原稿支持台を前記リニアイメージセンサア
レイの主走査方向に移動させる駆動手段と、前記被走査
原稿支持台を副走査方向に移動させる駆動手段とを備え
て、前記被走査原稿を帯状分割走査可能な構成としたの
で、拡大率に応じて分割読取りモードとワンショット読
取りモードを選択でき、拡大率に応じて最適な走査読取
りを行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図　　　　　　　　　　　　は本発明の第１実施例
に係る原稿走査読取り装置の構成図、第２図（ａ）（ｂ
）は読取り倍率を変化させた撮像光学系の構成図、第３
図（ａ）（ｂ）は本発明の第２実施例に係る原稿走査読
取り装置の原稿支持台の構成を示す側面図および平面図
、第４図は分に適用された灸倍投影走査装置の構成図、
第６図Ｇｔ　、ｔ−バーヘッドプロジェクタ−の光学系
を示す図である。ｌ１１３０・・・照明部、４０・・・原稿支持台、５０・・・
書走査台、６０・・・撮像部、８０・・・支持台昇降機
構。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）光源からの照明光をコンデンサレンズを介して被
走査原稿の所定領域に照射し、この被走査原稿からの投
影光を撮像レンズの瞳位置に集光させ、かつ、前記被走
査原稿の投影像を所定の倍率に変倍させて多素子型撮像
素子上に結像させ、この状態で被走査原稿を走査して前
記被走査原稿画像を読取る原稿走査読取り装置において
、前記被走査原稿が設置された被走査原稿支持台を前記
コンデンサレンズと前記撮像レンズとの間で光軸方向に
移動させる第１の駆動手段と、前記多素子型撮像素子を
光軸方向に移動させる第２の駆動手段とを備え、前記コ
ンデンサレンズと前記撮像レンズとを固定した状態で、
かつ前記撮像レンズの共役条件を満たしながら前記被走
査原稿支持台と前記多素子型撮像素子とを同時に移動可
能な如く構成したことを特徴とする原稿画像走査読取り
装置。
（２）前記多素子型撮像素子としてリニアイメージセン
サアレイを設け、被走査原稿支持台を前記リニアイメー
ジセンサアレイの主走査方向に移動させる駆動手段と、
前記被走査原稿支持台を副走査方向に移動させる駆動手
段とを備え、前記被走査原稿を帯状分割走査可能な如く
構成したことを特徴とする請求項１に記載の原稿画像走
査読取り装置。