JPH03245666A

JPH03245666A - 画像読取装置

Info

Publication number: JPH03245666A
Application number: JP2042864A
Authority: JP
Inventors: Kunihiro Shibuya; 邦弘渋谷; Junichi Koseki; 小関　順一
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Intelligent Technology Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba Intelligent Technology Co Ltd
Priority date: 1990-02-23
Filing date: 1990-02-23
Publication date: 1991-11-01

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】［発明の目的］（産業上の利用分野）この発明は、レーザプリンタ等の画像形成装置、或いは
、コンピュータ等に接続される画像処理装置に対して画
像情報を入力させる画像読取装置に係り、特に、原稿を
固定した状態で画像を読みとる原稿固定式画像読取装置
に関する。

（従来の技術）一般に、コンピュータ等に接続される画像処理装置に画
像情報を入力させる画像読取装置は、原稿が載置される
原稿載置台、原稿を照明する照明装置、及び、原稿から
の反射光を読取り電気信号に変換する画像読取部を備え
ている。原稿載置台に載せられた原稿は、照明装置によ
って照明され、この原稿からの反射光は、第一の方向即
ち主走査方向に延出された読取り光学装置（ミラー）及
び結像光学装置を介して画像読取部へ結像される。この
画像読取部へ導かれた反射光即ち画像情報は、ＣＣＤラ
インセンサ等の光電変換素子によって電気信号に変換さ
れることから、主走査方向に沿った原稿のライン領域の
画像情報が読取られる。さらに、照明装置及び読取り光
学装置は、主走査方向に直交する第二の方向即ち副走査
方向に移動されることから、順次原稿のライン領域の画
像情報が読取られ原稿の全ての画像領域の画像情報が読
取られる。

ところで、この種の画像読取装置では、装置全体の大き
さ即ち設置面積を小さくするために、結像光学装置には
、２枚の折返しミラーが利用され、装置の設置面積の小
形化が図られている。ところで、原稿載置台の下部には
、原稿を照明する照明装置、照明装置からの熱を放熱或
いは冷却する装置（または空間）、読取り光学装置、及
び、結像レンズを含む結像光学装置が積層配置される。

また、上記照明装置、読取り光学装置、及び、結像光学
装置の２枚の折返しミラーは、上述した副走査方向に移
動（走査）されることから、上記照明装置とともに副走
査方向に移動する照明装置への電源供給装置、及び、照
明装置、読取り光学装置及び折返しミラーを副走査方向
に移動する移動機構も原稿載置台の下部に配置される。

（発明が解決しようとする課題）上述した画像読取装置では、原稿を照明する照明装置、
照明装置からの熱を放熱或いは冷却する装置、２枚の折
返しミラー及び集光レンズを含む結像光学装置が原稿載
置台の下方に配置されることから、その高さが高くなる
問題がある。また、照明装置からのを熱を放熱或いは冷
却する装置装置が必要であることから、装置が大型化す
る問題がある。さらに、副走査方向に移動する照明装置
に電源を供給する電源供給装置は、移動に対して耐久性
が要求されることから複雑で大型化する問題がある。し
かも、照明装置は通常、蛍光灯等の高電圧且つ大電力で
駆動される装置であって、ＣＣＤラインセンサ等の光電
変換素子で形成される上記画像読取部に対してノイズを
発生する等の悪影響を及ぼすことから、上記電源供給装
置及び照明装置には、ノイズ等を遮断或いは低減するた
めのシールド部材が必要となる問題がある。

この発明の目的は、画像読取装置における照明装置の除
去（または簡素化）、及び、装置の大きさを低減し、小
型で移動も簡単な画像読取装置を提供することにある。

［発明の構成コ（課題を解決するための手段）この発明は、上述問題点に基づきなされたもので、外部
からの光を被読取物上に集束させる主走査方向に延出さ
れた板状集光手段と、前記被読取物からの反射光を結像
させる結像手段と、この結像手段によって結像された被
読取物上の情報を読みとる読取手段とを備えることを特
徴とする画像読取装置が提供される。また、外部からの
光を被読取物上の主走査方向の領域に集束させる集光手
段と、前記被読取物からの正反射に対して所定の角度で
配置される前記被読取物からの反射光を副走査方向に折
返す光学手段を含み、前記被読取物からの反射光を結像
させる結像手段と、この結像手段によって結像された被
読取物上の情報を読みとる読取手段とを備えることを特
徴とする画像読取装置が提供される。さらに、外部から
の光を被読取物上に集束させる集光手段と、この集光手
段に入射する光量を検出する検出手段と、前記被読取物
からの反射光を結像させる結像手段と、この結像手段に
よって結像された被読取物上の情報を読みとる読取手段
と、この読取手段を駆動するデータが予め入力された記
憶手段とを備え、前記読取手段は、前記検出手段が検出
した光量に対応した前記記憶手段からの出力データによ
って駆動されることを特徴とする画像読取装置が提供さ
れる。加えて、外部からの光を被読取物上の主走査方向
の領域に集束させる集光手段と、この集光手段に入射す
る光量を検出する検出手段と、前記被読取物からの反射
光を結像させる結像手段と、前記結像手段によって結像
された被読取物上の情報を読みとる読取手段と、前記集
光手段及び検出手段を前記被読取物に対して副走査する
副走査手段と、前記読取手段を駆動するデータが予め入
力された記憶手段とを備え、前記読取手段は、前記検出
手段が検出した光量に対応した前記記憶１段からの出力
データによって駆動され、且つ、前記副走査手段は、前
記検出手段が検出した光量に対応した前記記憶手段から
の出力データによって移動速度が規定されることを特徴
とする画像読取装置が提供される。

（作用）この発明によれば、原稿を照明する照明装置として、装
置外部からの光を集光する板状集光装置が利用されるこ
とから、照明装置が大幅に簡素化される。即ち、熱源で
あるランプ及びノイズ源であるランプへの電源供給装置
、及び、ランプからの熱を放熱或いは冷却する装置が除
去可能となる。また、原稿からの反射光即ち画像情報を
画像読取部へ導くための光路折返し部材は、装置外の光
を集光する照明装置によって集束された光の集光点にお
ける正反射に対して角度を有することから、照明装置か
らの集束光に対して影を映す等の影響が除去可能になる
。従って、集光効率の高いコンパクトな照明装置が提供
される。

さらに、集光装置に入射する外部からの光の光量が光量
検出手段によって検出され、その光量に対応する予め入
力されているデータが呼出されて画像読取部即ちＣＣＤ
ラインセンサにおける光信号蓄積時間が制御される。即
ち、このＣＣＤラインセンサは、外部からの光の光量に
応じて光信号蓄積時間が規定されて駆動されることから
、外部からの光の光量が変化した場合であっても、一定
の明るさで、原稿の画像を読取ることが可能となる。加
えて、集光装置に入射する外部からの光の光量が光量検
出手段によって検出され、その光量に基づいて予め入力
されているデータが呼出されて画像読取部即ちＣＣＤラ
インセンサにおける光信号蓄積時間が制御されるととも
に、集光装置及び結像装置を原稿面に対して副走査させ
る副走査装置における走査（移動）速度が制御されるこ
とから、外部からの光の光量が大幅に変化した場合であ
っても、一定の明るさで、原稿の画像を読取ることが可
能になる。

以上説明したように、この発明によれば、照明装置とし
てのランプが除去された原稿の上に載置される小型でコ
ンパクトな画像読取装置が提供される。

（実施例）以下、図面を用いてこの発明の一実施例を説明する。

第１図には、この発明の一実施例である画像読取装置の
駆動機構を省略した断面が示されている。

第２図には、第１図に示した画像読取装置の装置本体（
ハウジング）を省略した状態の概略が示されている。

画像読取装置２は、下面が原稿上に載置される読取窓１
６、及び、この読取窓１６に対向して配置され、外部か
らの光りを採入れる採光窓１４を有するハウジング１０
を備えている。このハウジングＩＯは、その内部に所定
の速度で原稿を走査する第一の方向即ち主走査方向に長
く形成された読取り光学装置即ちミラーを有する第一キ
ャリッジ４０、及び、このキャリッジ４０からの光を２
回の全反射によって画像読取部へ導く第二キャリッジ５
０を備えている。また、ハウジングＩＯは、第５図に詳
述するこの第−及び第二キャリッジを互いに独立して移
動可能に支持するキャリッジ支持機構２０．２２、及び
、第−及び第二キャリッジ４０．５（ｌを駆動する駆動
機構を備えている。

ハウジングｌＯは、さらに、原稿からの画像情報を結像
させる結像部６０、この結像部６０によって結像された
画像情報を読みとる画像読取部６４、及び、この画像読
取部６４からの信号番処理して出力する信号処理部６８
を備えている。

次に、第１図及び第２図を用いて、この発明の一実施例
である画像読取装置を形成する各ユニットに関して詳述
する。

採光窓１４及び読取窓１６を有する画像読取装置２は、
読みとるべき情報を供給する原稿Ｇの原稿面に読取窓１
６が密着するよう載置される。この採光窓１４及び読取
窓ＩＢは、例えば、ポリカーボネイトまたはアクリロニ
トリルによって形成される透明板である。この透明板の
下方には、外側からに押付は力によるたわみによって、
）１ウジング内部の第−或いは第二キャリッジ４０．５
０等と接触しないよう、主読取方向と平行に直径的２２
！＃の金属線が１１■間隔で埋込まれている。

第一キャリッジ４０は、その両端をキャリッジ支持部材
２０によって第二の方向即ち副走査方向に移動可能に、
且つ、読取窓１６即ち原稿の原稿面に平行に支持され、
後述する駆動機構によって副走査方向に所定の速度で走
査される。このキャリッジ４０は、読取窓１６即ち原稿
の原稿面にほぼ平行に、且つ、採光窓１４の近傍に配置
された板状集光部材即ちフレネルレンズ４２、原稿から
の反射光の一部を光路折り返し装置であるコーナーキュ
ーブプリズム５２を介して画像読取部へ導くための第１
ミラー４４、採光窓１４にほぼ平行に、且つ、主走査方
向のほぼ中央に配置され、外部からの光りの光量Ｌｉを
検出するフォトセンサ４６、及び、図示しない駆動モー
タからの駆動を受ける第５図に詳述する連結部材２５を
備えている。

また、第二キャリッジ５０は、原稿からの反射光即ち画
像情報を２回の反射によって画像読取部へ導くコーナー
キューブプリズム５２、及び、第一キャリッジの移動に
対してほぼ１／２の速度で追従するための後述する連結
部材２８．２７を備えている。

コーナーキューブプリズム５２は、第１ミラー４４の光
軸に対して、主走査方向では垂直に、副走査方向では平
行に、キャリッジ５０に固定されている。

結像部６０は、第二キャリッジ５０からの光を画像読取
部８４へ導く複数のレンズが組合わせられたレンズユニ
ットである結像レンズ６２を備えている。

レンズ６２は、ハウジング１０の厚さを薄くする（即ち
、高さを低減する）目的で、副走査領域の外側に配置さ
れるとともに、比較的長い前側焦点距離を備えている。

この結像レンズ６２は、第１ミラ及びコーナーキューブ
プリズムを介して導かれた原稿からの反射光を画像読取
部Ｂ４の読取面６６に結像させる。

画像読取部６４は、結像された光線即ち画像情報を読み
とる読取面即ちＣＣＤラインセンサ６６を備えている。

この画像読取部６４は、後述する信号処理部８８ととも
に電装基板９Ｂに形成されている。この電装基板９Ｂは
、上述原稿からの反射光の光軸を含み、光ビームの主走
査方向に平行な所定の位置に配置されている。

表１に結像部６０及び読取部６４に組込まれている結像
レンズ６２及びＣＣＤラインセンサＢ６に関連する結像
光学系のデータを示す。

表１　結像光学系のデーター覧表次に、原稿面の画像情報が画像読取部に導かれる過程を
説明する。採光窓１４から入射された外部からの光りは
、読取窓１６て押えられている原稿Ｇの原稿面に、フレ
ネルレンズ４２によって集光される。この実施例では、
外部からの光りは、フレネルレンズ４２によって５倍の
明るさに集光されている。同時に、外部からの光りは、
第一キャリ・ソジ４０のフレネルレンズ４２の近傍に配
置された光量センサ４Ｂへ導かれ、光りの光量Ｌｉが測
定されて、後述するメモリ装置へ導かれる。

原稿Ｇの原稿面は、この集光された光によって照明され
、不特定の方向に反射光を発生する。この原稿Ｇからの
反射光の一部ＬＰは、第一キャリッジ４０に固定されて
いる第１ミラー４４で反射され、第二キャリッジ５０に
固定されているコーナーキュブプリズム５２の第１面に
入射される。この先り、は、プリズム５２の第１面で直
角に反射され、第２面に入射される。第２面に入射され
た光は、再び直角に反射され、結像部６０の結像レンズ
６２へ導かれる。即ち、原稿からの光ＬＰは、コーナー
キューブプリズム５２における２回の全反射によってそ
の方向が１８０ａ変更される。また、このコーナーキュ
ーブプリズム５２によってその方向が変更された原稿か
らの光ＬＰの光路（進路）は、フレネルレンズ４２から
の集光光によって照明されて発生した反射光の一部ＬＰ
自身と交叉する。

結像レンズ６２へ導かれた光り、は、集束性の光Ｌｓに
変換される。この光Ｌ５は、ＣＣＤラインセンサ６６に
よって、主走査方向（例えば原稿の短辺方向）に沿った
原稿のライン画像情報に相当する画像（電圧）信号に変
換される。ここで、上述第−及び第二キャリッジ４０．
５０は、主走査方向に直交する第二の方向即ち副走査方
向に移動されることから、順次原稿のライン領域が読み
取られ、例えば、Ａ４，８５等の大きさの原稿における
全ての画像領域の画像情報が画像情報に相当する画像信
号に変換される。この画像信号は、後述する信号処理部
によって処理されて、図示しない出力装置例えば画像形
成装置に入力され再生画像がプリントされ、或いは、モ
ニタなどの画像表示装置で再生（表示）される。

第３図には、第１図及び第２図に示した画像読取装置に
用いられる照明用フレネルレンズの詳細が示されている
。フレネルレンズ４２は、採光窓１４の外側からの光り
を原稿Ｇの表面に集光させる板状レンズであって、平行
光線が入射する場合には、単一集光点Ｓに集光させる。

この実施例では、外部からの光りは多くの散乱光を含む
白色自然光であることから、集光点Ｓは、幅２〜３■の
帯状に形成される。フレネルレンズ４２は、厚さｔは概
ね１１■、集光点Ｓまでの距離（実際の焦点距離とは異
なる）ｈｐは概ね２Ｃ）ｖ、幅ｇは概ね２０ｍｍ、図示
しない長さ方向即ち奥行（少なくともＡ４紙短辺方向よ
り大きい）は２２０ｍ層に形成されている。このレンズ
による外部からの光りの集光点Ｓは、原稿が立体的であ
る場合に対しても極端な光量低下が起きないよう原稿面
Ｇよりも距離ｄだけ上方の位置に設定され、この実施例
では概ね２ｍｍに設定されている。また、集光点Ｓから
の距離が離れるにつれて鋸歯状のレンズ面の曲率が小さ
くなるよう、即ち、第３図において集光点Ｓから所定距
離ｆ離れたフレネルレンズの側端部ｇから、例えば、長
さｇｌに対して角度α、長さＩ１２に対して角度β、長
さｐ３に対して角度γ、長さｇに対して角度δが与えら
れるよう設定されている。

また、鋸歯状のレンズ面の曲率はピッチｐごとに変化さ
れる。このピッチｐは、一定であっても或いは個々に異
なっていても良く、この実施例では一定ピッチで刻まれ
た例が示されている。

第４図には、第１図及び第２図に示した画像読取装置に
組込まれる第１ミラー４４と原稿Ｇの位置関係が示され
ている。第１ミラー４４は、採光窓１４の外側からの光
による原稿Ｇの露光に際して、原稿の続出位置がミラー
４４の影に入らないよう原稿Ｇに対して概ね４５″より
も僅かに小さい角度θで配置されている。この角度θが
小さすぎると、副走査方向における読取開口が読取ピッ
チよりも大きくなり、読取りが不正確になるため、好ま
しくは、４０″乃至３０°の範囲に含まれる角度で配置
される。

表１には、この第４図に示した原稿Ｇの原稿面と反射光
ＬＰをコーナーキューブプリズムへ反射する第１ミラー
４４における反射光ＬＦの中心光軸までの距離りを１５
ｍｍとした場合の第１ミラー４４と原稿Ｇにおける読取
位置の間の距離χ及び読取開口の増加分誤差δ、が示さ
れている。この場合、αは、距離りに対する距離χの増
加量を示す角度である。また、読取開口の増加分誤差δ
、は、本来の読取開口をＹ１第１ミラー４４が傾けられ
ることによる増加分が含まれる開口をｙとするとき、δ
、　−（（ｙ／Ｙ）　−１１Ｘ１００で示される。

表２第１ミラの傾き角と読取誤差第５図には、第１図及び第２図に示した画像読取装置に
組込まれるコーナーキューブプリズムの詳細が示されて
いる。

画像読取装置２は、ハウジングｌＯの厚さを薄くする目
的で、ハウジング１０における副走査領域の外側に配置
されるとともに、比較的長い前側焦点距離を有するレン
ズ６２を備えている。従って、通常２枚の（第２、第３
）ミラーが直角に配置される直角ミラーを有する第二キ
ャリッジにおいて２枚のミラーの間隔を低減できる。こ
のことから、直角ミラーに換えてコーナーキューブプリ
ズム５２の配置が可能になる。

ここで、画像読取部６４に組込まれるＣＣＤラインセン
サ６６における画像読取ライン即ちＣＣＤラインセンサ
６６のセンサ画素寸法に制限される光軸のズレに関して
考察する。ＣＣＤラインセンサ６６による画像の読取り
は、アパーチャに相当する原稿Ｇの原稿面上における主
走査ラインのライン幅が数十−と狭いことから、第１ミ
ラー４４の主走査ラインと直交する幅即ち副走査方向の
幅が低減される。このことは、第一キャリッジ４０の軽
量化及び小型化を可能にする。その一方で、ＣＣＤライ
ンセンサ６６へ画像情報を導く光路を形成する反射ミラ
ーにおける光軸の精度（特に、第二キャリッジに従来か
ら用いられている２枚のミラーを直角に配置した直角ミ
ラーの直角度）が重要となる。

例えば、第二キャリッジに従来から用いられている２枚
のミラーを直角に配置した直角ミラーにおいて、ＣＣＤ
ラインセンサ６６のセンサ画素に結像する光軸が角度精
度（直角ミラーの直角度）不足によって第１ミラー４４
から外れる指標となる光軸のズレγを±０．５ｍｍ以下
に押えるためには、第１図に示した第二キャリッジ５０
の移動距離の最大値（この実施例では、少なくともＡ４
紙長辺方向より大きい長さの１／２）約１６０ｍｍ＋に
対して、光軸のズレ角φは概ね±０．１８’となる。こ
の角度を直角ミラーの直角度における許容幅に置換える
と、９０１′±０．０９’となる。

コーナーキューブプリズム５２は、概ね１．４１４以上
の屈折率を有する材料によって第１反射面５３及び第２
反射面５４が直角に形成され、−辺が概ね数ｍｍ乃至十
数ｍＩｌに形成された断面形状が直角二等辺三角形の三
角柱状屈折体である。この第１面５８及び第２面５４の
直角度は、かなり正確に形成され、その誤差は、概ね５
〜２−　（分）以下で製造可能である。好ましくは、コ
ーナーキューブプリズム５２は、周辺からの入射光即ち
光軸に対して角度を持って入射する光線に対して分光が
発生しないようアツベ数が大きな（概ね６０以上）材質
によって形成される。また、コーナーキューブプリズム
５２は、第４図に示した光線の入出射面５２ａが透過率
９６％以上の材質で形成されるとともに、第１及び第２
反射面５３．５４での反射率９９％が確保されることか
ら、全効率は、０．９９２Ｘ０．９６２→０．９０となり、通常用いられている２枚のミラー（一般的なミ
ラーでは反射率９２％）が直角に配置された直角ミラー
における全効率、０．９２”−０，８５よりも反射効率が向上する。

コーナーキューブプリズム５２の第１面５８に入射した
光は、正確に９０″折曲げられ、第２反射面５４へ導か
れる。この光線は、第２反射面５４で再び正確に９０°
折曲げられ、第１面５３への入射方向と１８０″方向が
変化されて（即ち再帰反射されて）結像部６０へ導かれ
る。

この発明の実施例によれば、原稿からの反射光を読取部
へ導く第二キャリッジの折返しミラ一部にコーナーキュ
ーブプリズム５２が用いられることから、従来用いられ
ていた２枚のミラーを直角に配置した直角ミラーに必要
とされる直角度の許容幅に関する問題点は容易に解決さ
れる。即ち、コーナーキューブプリズム５２は、周知の
ように光軸に対して僅かに傾いて配置された場合であっ
ても、入射光線と出射光線は正確に１８０°方向変換可
能であるから、第二キャリッジ５０に配置される場合に
直角度を維持するための調整が不要になる。

また、コーナーキューブプリズム５２では、上述した直
角度を維持するための調整が不要となるばかりでなく、
従来の直角ミラーにおいて直角度の調整の際に生じる２
枚のミラーの平行度の変動に関する調整も不要となる。

第６図には、第１図及び第２図に示した画像読取装置の
副走査方向における駆動装置の概略が装置本体を省略し
た状態で示されている。

ハウジング１０は、第一キャリッジ４０を移動可能に支
持するキャリッジ支持部材２０、第二キャリッジ５０を
移動可能に支持するキャリッジ支持部材２２、それぞれ
のキャリッジ４０．５０を駆動する駆動部材即ちタイミ
ングベルト２４を備えている。このキャリッジ支持部材
２０．２２は、第−及び第二キャリッジ４０．５０が副
走査方向に移動する際に、採光窓１４及び読取窓１６の
間（即ち、画像読取装置２における上下方向）を振動し
ないよう、第−及び第二キャリッジ４０．５０を下方か
ら支持するか、第−及び第二キャリッジ４０．５０を上
下から挾込むように配置されている。また、このハウジ
ング１０は、タイミングベルトを駆動する駆動プーリ２
８、第−及び第二キャリッジ４０．５０の動作を検出す
るスイッチ８０、３２．３４、タイミングベルトを支持
するコロ３Ｂ、タイミングベルトに所定の張力を与える
ばね３８及び図示しない駆動モータを備えている。一方
、第一キャリッジ４０はタイミングベルト２４との連結
に利用されるための連結部材２５を、第二キャリッジ５
０は、タイミングベルト２４から第一キャリッジ４０の
１／２の移動速度で駆動を受けるためのプーリ２６、２
７を備えている。

フレネルレンズ４２及び第１ミラー４４を有するキャリ
ッジ４０は第１の支持部材２０によって、コーナーキュ
ーブプリズム５２を有する第二キャリッジ５０は第２の
支持部材２２によって、それぞれ、所定の高さを移動即
ち走査可能に支持されている。タイミングベルト２４は
、その一端がハウジング１０の所定位置に固定されてい
る。このタイミングベルト２４は、第二キャリッジ５０
のプーリ２６を介してその方向が反転され、同時に、第
一キャリッジ４０の連結部と同一の高さに変換される。

第一キャリッジ４０との連結部に高さが変換されたベル
ト２４には、第一キャリッジ４０が連結部材２５を介し
て直接所定位置に固定される。ベルト２４は、駆動プー
リ２８を介して再びその高さ及び方向が変換され、ベル
ト２４の一端が固定された固定位置より下方に導かれる
。駆動プーリ２８で方向が反転されたベルト２８は、コ
ロ３６を介してさらに高さ及び方向が変換され、第二キ
ャリッジ５０のブー９２６と近接して配置されているプ
ーリ２７へ導かれる。プーリ２７へ導かれたベルト２４
は、さらに高さ及び方向が変換されてベルト２４へ所定
の張力を与えるばね３８へ接続される。

第−キャリッジ４０は、タイミングベルト２４に直接連
結され、図示しない駆動モータからの駆動を伝達する駆
動プーリ２８を介して所定の速度■で移動される。また
、第二キャリッジ５０は、この第６図から明らかなよう
に第一キャリッジ４０の移動に従動し、即ち、第一キャ
リッジ４０が速度Ｖで移動されるとき、ベルト２４がプ
ーリ２７によって折返されることからベルト２４の移動
速度に対して１／２の距離を速度Ｖ／２で移動する。即
ち、第一キャリッジ４０と第二キャリッジ５０の移動速
度の比は、２：１となる。また、上記第一キャリッジ４
ｏのホームポジション、読取開始位置及び反転位置には
、それぞれ、上記スイッチ３０．３２．３４が配置され
ることから第−及び第二キャリッジ４０．５０の移動が
検出される。

第７図には、第１図及び第２図に示した画像読取装置に
組込まれ、この画像読取装置を駆動させる信号処理部の
ブロック図が示されている。

フォトセンサ４６では、外部からの光りの光量Ｌｉが検
出され、この光量Ｌｉに対応した信号が発生される。こ
の信号は、増幅回路８１によって増幅され、Ａ／Ｄコン
バータ８２に入力されて、ディジタル信号に変換される
。このＡ／Ｄコンバータ８２からのディジタル信号は、
第１メモリ８３及び第２メモリ８４に対してアドレスと
して供給され、この第１メモリ８３及び第２メモリ８４
から所望のデータが呼出−される。（この実施例では、
第１及び第２メモリ８３．８４には、予め決定された数
値、即ち、実験或いは経験等から得られた外部からの光
りの光量Ｌｉの変化に関連した数値がデータとして記憶
されている。また、この第７図においては、第１メモリ
８３及び第２メモリ８４がそれぞれ独立して配置されて
いるが、アドレスを工夫することによって１つのメモリ
で形成されても良い。）第１メモリ８３から呼出された
データは、第１プログラムタイマ９２へ出力され、後述
するＣＣＤラインセンサ駆動回路９１からのクロックφ
Ｒ８とともに、ＣＣＤラインセンサ６Ｂの光信号蓄積時
間ＳＨの周期の設定に利用される。この第１プログラム
タイマ９２で周期が設定光信号蓄積時間ＳＨは、ＣＣＤ
ラインセンサ６６の駆動のためにＣＣＤラインセンサ６
６へ供給される。同様に、第２メモリ８４から呼出され
たデータは、第２プログラムタイマ９３へ出力され、ク
ロックφＲ８とともに、副走査駆動信号ＭＴの周期の設
定に利用される。この第２プログラムタイマ９３で周期
が設定された副走査駆動信号ＭＴは、第１図及び第２図
に示した第−及び第二キャリッジを駆動する駆動モータ
の速度を制御する副走査駆動回路９４へ供給される。

一方、ＣＣＤラインセンサ６６で読み取られた原稿Ｇの
画像情報即ちアナログ画像信号データＧｉは、増幅回路
７１で増幅され、補正回路７２によってこのデータ自身
に含まれている結像レンズ６２に起因する低周波歪み、
及び、ＣＣＤラインセンサ６６の素子のばらつき等に起
因する高周波歪みの影響が除去（整形）される。この補
正回路７２によって補正されたアナログ画像信号データ
Ｇｉは、２値化回路７３及び第３メモリ８５へ供給され
る。（ここで、識別のために第３メモリ８５へ供給され
るブタをアナログ画像信号データＧ　ｉｓ、第３メモリ
８５を経由せずに２値化回路７３へ転送されるデータを
アナログ画像信号データＧｉｅとする。）アナログ画像
信号データＧｉｓは、図示しないＡ／Ｄコンバタ（補正
回路７２の一部に組込まれてもよい）を介して第３メモ
リ８５ヘアドレスとして供給され、所望のデータが呼出
される。（この実施例では、第３メモリ８５には、ＣＣ
Ｄラインセンサ６６に読込まれる原稿の地肌、即ち、原
稿が記載されている用紙の光学濃度−ベース濃度に関す
〜るデータが予め入力されている。）第３メモリ８５か
ら呼出されたデータは、アナログ画像信号データＧｉｅ
を“１”、“０”で示される２値化データ即ち白黒デー
タに変換する際に用いられるスレッシュレベル（“１”
、“０“の判定の基準）として、２値化回路７３に対し
て供給される。アナログ画像信号データＧｌｅは、上記
第３メモリ８５からのデータに基づいて２値化され、イ
ンタフェース或いはインタフェースを含む出力部９８を
介して図示しない外部装置、例えば、画像処理装置或い
はコンピュータなどへ出力される。

第８図には、第７図に示した電気回路の動作の関連を表
すタイミングチャートが示されている。

この第８図を参照して第７図の電気回路全体の動作を説
明する。

この第８図に示されているように、フォトセンサ４Ｂが
受光する外部からの光りの光量Ｌｉが次第に減少する場
合には、フォトセンサ４６から出力される電流は、光量
Ｌｉに比例して減少し、増幅回路８１からの出力電圧が
次第に低下する。この増幅回路８１からの出力電圧の低
下によって、Ａ／Ｄコア）＜−夕８２から出力されるデ
ィジタル信号の出力が変動することから、第１メモリ８
３及び第２メモリ８４からそれぞれのアドレスに対応し
たデータが出力される。ここでは、ＣＣＤラインセンサ
６６に導かれる光の積分量を増加させる必要があること
から、第１プログラムタイマ９２から出力される光蓄積
時間Ｓ）Ｉの周期は、第１メモリ８３からのデータに応
じて次第に長く設定される。この場合、第２プログラム
タイマ９３から出力される副走査駆動信号ＭＴの周期が
第２メモリ８４がらのデータに応じて次第に長く設定さ
れて、即ち、第−及び第二キャリッジ４０．５０を副走
査方向に駆動する駆動モータを励磁する励磁信号の周期
が次第に長く設定されて、この第−及び第二キャリッジ
４０５０の走査速度が減速されてもよい。同様にして、
フォトセンサ４Ｂが受光する外部からの光りの光量Ｌｉ
が次第に増大する場合には、ＣＣＤラインセンサ６Ｂに
導かれる光の積分量を減少させる必要かあることから、
第１プログラムタイマ９２から出力される光蓄積時間Ｓ
Ｈの周期は、第１メモリ８３からのデータに応じて次第
に短く設定される。この場合、第２プログラムタイマ９
３から出力される副走査駆動信号ＭＴの周期が第２メモ
リ８４からのデータに応じて次第に短く設定されて、即
ち、第−及び第二キャリッジ４０．５０を副走査方向に
駆動する駆動モータを励磁する励磁信号の周期が次第に
長く設定されて、この第−及び第二キャリッジ４０．５
０の走査速度が増速されてもよい。

このようにして、ＣＣＤラインセンサ６６に導かれる光
の積分量が外部からの光りの光量Ｌｉの変動に対して光
信号蓄積時間ＳＨの周期の長短で制御されて、概ね一定
の振幅を有する出力信号に整えられたアナログ画像信号
データＧｉは、ＣＣＤラインセンサ６６を駆動するＣＣ
Ｄラインセンサ駆動回路９１から発生される基本クロッ
クφＲ８に同期して出力される。

ところで、上述したこれらの方法は、それぞれが単独に
、或いは、同時に用いられても良いことはいうまでもな
い。

上記ＣＣＤラインセンサ６６によって読込まれた画像情
報即ちアナログ画像信号データＧｉは、増幅回路７１で
増幅され、補正回路７２で補正されて（即ち、アナログ
画像信号データＯ１ｅとして）、２値化回路７３へ転送
される。この２値化回路７３では、上述第３メモリ８５
から出力されるデータが用いられて、原稿の下地即ちベ
ース濃度が薄い場合には、例えば基準値よりもプラスレ
ベルにシフトされたスレッシュレベルが、原稿のベース
濃度が濃い場合には、例えば基準値よりもマイナスレベ
ルにシフトされたスレッシュレベルが規定されることか
ら、この２値化回路７３へ転送されたアナログ画像信号
データＧ１ｅは正確に２値化される。

次に、光信号蓄積時間ＳＨ及び基本クロックφＲＳと画
像処理のタイミングについて説明する。

ＣＣＤラインセンサ６６は、ＣＣＤラインセンサ駆動回
路９１からの基本クロックφＲ５，φ１゜φ２及び第１
プログラムタイマ９２がらの光信号蓄積時間ＳＨによっ
て駆動される。例えば、最大読取りサイズをＡ４原稿（
有効読取長２１６　ａｍ）、解像力を８ドツト／■、読
取画素数を１７２８個のＣＣＤラインセンサを仮定する
と、光信号蓄積時間ＳＲが入力された後、１７２８回の
φＲＳクロックの入力によって、１ライン（１スキヤン
）分の電圧信号即ち画像情報が転送される（読取られる
）。

この発明の実施例では、この第８図に示したように、φ
ＲＳクロックの入力時間即ち画像情報転送時間（Ａ）、
及び、２値化回路により画像信号データＧｆを２値化さ
せる画像データ処理時間（Ｂ）が光信号蓄積時間ＳＨの
１周期の間に配置さオ］でいる。即ち、光信号蓄積時間
ＳＨの周期が変化されることから、光信号蓄積時間ＳＨ
の周期をＣＣＤ駆動回路９】ヘフィードバックすること
で、光信号蓄積時間ＳＨの周期に同期させて画像情報の
転送及び２値化回路による画像信号データＧＩｅの２値
化を実行させる。ＣＣＤラインセンサ６６では、この画
像情報の転送及び画像信号データＧｉｅの２値化の終Ｔ
とともに、次のラインが読取られる。この方法によれば
、例えば、外部からの光りの光量ｉの変化に応じて変化
される光信号蓄積時間ＳＨの周期がφＲＳクロックに同
期された画像情報転送、及び、２値化回路による画像処
理時間よりも短く規定される場合が生じても、確実に画
像の転送及び２値化処理が実行される。

（発明の効果）以上説明したようにこの発明によれば、装置外部からの
光を集光する板状集光装置が利用されることから、熱源
であるランプ（蛍光灯）、及び、ランプからの熱を放熱
或いは冷却する装置が除去できる。また、ＣＣＤライン
センサ等で形成されるノイズ鯨となるランプへの電源供
給装置が除去されることから、原稿の画像を読みとる読
取り光学装置の構造が大幅に簡素化される。また、外部
からの光を集光する板状集光装置に入射する光の光量が
検出され、この光量に基づいて画像読取部即ちＣＣＤラ
インセンサの光信号蓄積時間が規定されるこ“とから、
外部からの光のみを利用したこの方式の画像読取装置に
おいても、一定の明るさで安定な画像の読取が可能にな
る。さらに、外部からの光を集光する板状集光装置に入
射する光の光量が検出され、この光量に基づいて画像読
取部即ちＣＣＤラインセンサの光信号蓄積時間が規定さ
れるとともに、集光装置及び及び結像装置を原稿面に対
して副走査させる副走査装置における走査（移動）速度
が制御されることから、より安定な画像の読取が可能に
なる。従って、装置の大きさ（高さ）が低減され、コン
パクトな画像読取装置が提供される。加えて、部品点数
が削減されることから、装置の部品コスト及び組立てコ
ストが低減される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例である画像読取装置を示
す断面図、第２図は、第１図に示した画像読取装置の装
置本体を省略した状態の概略図、第３図は、第１図及び
第２図に示した画像読取装置に用いられるフレネルレン
ズの断面図、第４図は、第１図及び第２図に示した画像
読取装置に組込まれる第１ミラーと原稿Ｇの位置関係を
示す概略図、第５図は、第１図及び第２図に示した画像
読取装置に組込まれるコーナーキューブプリズムの特性
図、第６図は、第１図及び第２図に示した画像読取装置
の副走査方向における駆動方法を示す概略図、第７図は
、第１図及び第２図に示した画像読取装置の信号処理部
及び制御部等の電気回路の概略を示すブロック図、第８
図は、第７図に示した画像読取装置を制御する電気回路
の動作を示すタイミングチャートである。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）外部からの光を被読取物上に集束させる主走査方
向に延出された板状集光手段と、前記被読取物からの反
射光を結像させる結像手段と、この結像手段によって結
像された被読取物上の情報を読みとる読取手段とを備え
ることを特徴とする画像読取装置。
（２）外部からの光を被読取物上の主走査方向の領域に
集束させる集光手段と、前記被読取物からの正反射に対
して所定の角度で配置される前記被読取物からの反射光
を副走査方向に折返す光学手段を含み、前記被読取物か
らの反射光を結像させる結像手段と、この結像手段によ
って結像された被読取物上の情報を読みとる読取手段と
を備えることを特徴とする画像読取装置。
（３）外部からの光を被読取物上に集束させる集光手段
と、この集光手段に入射する光量を検出する検出手段と
、前記被読取物からの反射光を結像させる結像手段と、
この結像手段によって結像された被読取物上の情報を読
みとる読取手段と、この読取手段を駆動するデータが予
め入力された記憶手段とを備え、前記読取手段は、前記
検出手段が検出した光量に対応した前記記憶手段からの
出力データによって駆動されることを特徴とする画像読
取装置。
（４）外部からの光を被読取物上の主走査方向の領域に
集束させる集光手段と、この集光手段に入射する光量を
検出する検出手段と、前記被読取物からの反射光を結像
させる結像手段と、前記結像手段によって結像された被
読取物上の情報を読みとる読取手段と、前記集光手段及
び検出手段を前記被読取物に対して副走査する副走査手
段と、前記読取手段を駆動するデータが予め入力された
記憶手段とを備え、前記読取手段は、前記検出手段が検
出した光量に対応した前記記憶手段からの出力データに
よって駆動され、且つ、前記副走査手段は、前記検出手
段が検出した光量に対応した前記記憶手段からの出力デ
ータによって移動速度が規定されることを特徴とする画
像読取装置。