JPH04154262A - 画像読取装置 - 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ＣＣＤ等の撮像素子を用いて画像を読み取る画
像読取装置に関し、特に画像の投影状態を検出する為の
複数個の受光素子を撮像手段面上の所定位置に設は特別
な治具を用いず容易に各要素の組立調整が行なえるよう
にしたファクシミリやデジタル複写機等に好適な画像読
取装置に関するものである。

（従来の技術） 従来より照明手段で照明された原稿台上の原稿やフィル
ム等の画脅情報を撮影系により所定面上、例えばＣＣＤ
等の撮像手段面上に投影し、該画像情報を撮像手段によ
りデジタル的に読取るようにした画像読取装置が例えば
特開昭６３−２６０６５号公報や特開昭６３−７９４７
Ｑ号公報等で種々と提案されている。

このような画像読取装置において画像情報を高精度に読
取るには原稿面から撮像手段に至る各要素を精度良く組
立調整することが必要となってくる。

第８図は従来の画像読取装置の構成と各要素の組立調整
方法を説明する説明図である。

同図において照明手段により照明された原稿面上の画像
情報を撮像手段面上に導く各要素はその構成上大別して
、照明手段（不図示）とスリット１１、そして第１ミラ
ー１２等から成る全速ミラーユニット１、第２ミラー１
３及び第３ミラー１４等から成る半速ミラーユニット２
、画像情報を所定の倍率で撮像手段２４面上に結像する
結像レンズ系２１と撮像手段２２等から成る結像ユニッ
ト旦とに分けられる。

このような画像読取装置における７１４！！！項目とし
ては結像レンズの投影倍率や解像力といった光学素子と
しての性質に基づく項目だけでなく投影光学系や撮像手
段等の各要素の組立調整がある。

例えば各要素の調整項目としては全速ミラーユニットユ
の走査方向Ｃに対するスリット１１の中心線ａの直角性
、該スリット１１の中心線ａとラインセンサー２２の長
平方向の中心線すとの平行性及び合致性（以下直角及び
同期！ｌｌ整と称す）等があげられる。

従来このような調整は生産ラインにおいて第８図（Ｂ）
に示すような治具用チャート１０１を原稿台ガラス（不
図示）の位置に保持し背面から照明系により照明し治具
用チャート１０１の像を撮像手段で２４面上へ投影し撮
像手段２４からの出力信号を演算装置１０２で処理し出
力装置１０３で確認しながら調整していた。

このとき第８図（Ｂ）に示す治具用チャート１０１の各
パターンのうち（イ）の部分のパターンで解像力を（ロ
）の部分の線パターン間隔で倍率を、（ハ）のテーパー
状のパターンで同期調整を（ニ）の水平パターンで直角
ｖＲ整を行っていた。

（発明が解決しようとする問題点） 従来画像読取装置を構成する各要素のうち多くは生産ラ
イン中で前述したような専用の治具を用いて行なわれて
いる。

従って市場にて画像を撮像手段面上に投影するまでの光
学的経路を構成する各要素のうちどれかに不具合が生じ
交換するような場合には生産ラインと違いｗＲｌの為の
治具がないので出力画像を見ながら少しづつ調整してい
くしかなく市場でのメンテナンスという意味で設計上そ
の配慮が欠けていた。

本発明は撮像手段面上の一部に遍切に構成した受光手段
を設は該、受光手段からの出力信号を利用することによ
り該撮像手段面上に投影される画像の投影状態を高精度
に検出し特に出力画像からは判断しにくい同期調整又は
同期調整と直角調整の両方を容易にかつ高精度に調整す
ることのできる画像読取装置の提供を目的とする。

（問題点を解決する為の手段） 本発明は、照明手段により原稿面上の画像を照明し該画
像をスリットを介して投影光学系により少なくとも１つ
のラインセンサーを配置した撮像手段面上に投影し該撮
像手段により該画像を読み取る画像読取装置において該
ラインセンサーの長平方向と直向する方向に受光素子を
複数備有している受光手段を配置したことを特徴として
いる。

特に前記受光手段の出力信号により前記撮像手段面上の
画像の投影状態を検出し該検出結果に基ずいて前記画像
読取装置を構成する各要素を調整することを特徴として
いる。

（実施例） 第１図（Ａ）は本発明の第１実施例の要部概略図、第１
図（Ｂ）は第１図（Ａ）の主要部分の拡大説明図である
。

図中５０は原稿であり原稿台ガラス５１面上に載置され
ている。５４は照明手段であり照明ランプ５２や反射傘
５３．５３”、５３　等から成っている。

照明手段５４により解明された原稿５０面上の画像情報
は投影光学系の一要素を構成するスリット１１、第１ミ
ラー１２、第２ミラー１３、第３ミラー１４、結像光学
系２１等を介して撮像手段２４面上に所定の倍率で投影
されている。

このとき各要素はその構成上大別して、照明手段５４と
スリット１１、そして第１ミラー１２等かう成る全速ミ
ラーユニットＩ、第２ミラー１３及び第３ミラー１４等
から成る半速ミラーユニットＺ１両前情報を所定の倍率
で撮像手段２４面上に結像する結像レンズ系２１と撮像
手段２２等から成る結像ユニット３とに分けられる。

撮像手段２４は第１図（Ｂ）に示すようにラインセンサ
ー２２と受光手段２３Ｒ１２３Ｌとを有している。ライ
ンセンサー２２はｌｉｊ素の大きさが約ｌＯμｍｘｌｏ
ｕｍの受光素子をＸ方向に１列に５０００個（Ｄ＋−Ｄ
ｉ。。。）配置して構成されており画像情報を１次元方
向に読取っている。

受光手段２３Ｒ２２３Ｌはラインセンサー２２の両端部
のＸ方向に複数の受光素子を配置した構成より成ってい
る。そして投影光学系により投影されたスリット状の画
像情報又はスリット状の光束かＸ方向に配置した複数の
受光素子のうちどの受光素子に入射しているのか、即ち
投影像のＸ方向の入射位置情報を検出し出力している。

このように撮像手段２４面上の一部に前述した構成の受
光手段２３Ｒ，２３Ｌを設は該受光手段２３Ｒ，２３Ｌ
からの出力信号を用いることによって投影光学系により
撮像手段面上に投影された画像情報の投影状態即ち同期
及び直角調整をモニターしながら行っている。

このとき撮像手段２４面上に投影される光束はスリット
１１によってその断面形状を整えられて投影されており
同期及び直角ｔＩＩ！後、スリット１１と撮像手段２４
は光学的に略共役な関係となっている。

次にスリウド１１から撮像手段２４まての光学的経路と
スリウド１１の開口部の形状について示す。

第２図は光学的経路の長平方向の断面を展開して模式的
に示した展開断面図である。

同図においてＡで示す巾が最大原稿読取り巾（約３００
ｍｍ）であり、例えば原稿を４００ｄｐｉ　　（ドツト
／インチ）で読み取る場合ラインセンサー２２は長平方
向に５０００画素を有しているので原稿面上では ５０００ｘ２５．４／４００＝３１４．５ｍｍの画像を
読み取る事ができ一般的な矢印り方向の誤差を考慮して
も充分な余裕がある。

第３図は第１図に示すスリット１１の開口部の形状を示
す概略図である。同図において最大原稿読み取り巾Ａよ
りも広いエリアβに巾Ｅ　（Ｅ＝０．５〜１０ｍｍ程度
）の開口を形成しており、その開口の両端部には長さｉ
ｏで示す極細のスリット巾Ｃ（Ｃ＝１０μｍ−１ｍｍ程
度）で形成されている。このときのスリット１１の開口
部のトータルの長さＬ　（Ｌ＝ｇ＋２β°）はラインセ
ンサー２２の読み取り可能中に相当する巾Ｂよりも広く
なるように形成されている。スリット１１の両端に形成
された極細スリットｉ′を通り抜けた光束に基ずくスリ
ット像は第１図（Ｂ）における受光手段２３Ｒ１２３Ｌ
に投影され受光手段２３Ｒ１２３Ｌからの入射位置情報
によって投影状態を確認できる。

第４図（Ａ）、（Ｂ）は受光手段２３Ｌ、２３Ｒへの光
束の投影状態を示す説明図である。

第４図（Ａ）、（Ｂ）においてＬｌ、Ｌ雪、Ｌ、、、、
、Ｌ、は受光手段２３Ｌを構成する受光素子、Ｒ，、Ｒ
宜、、、、、Ｒｅ、、、Ｒ，は受光手段２３Ｒを構成す
る受光素子を示している。受光素子り、、Ｒ，はライン
センサー２２の受光素子の並びと同一の直線上に配置さ
れている受光素子である。

調整前、実線に示すような位置にスリット像１１ａが入
射したとし、後述するような調整手段を用いて破線の位
置にスリット像１１ａが入射するようにｍ整すれば同期
及び直角調整が行える。

又、モニターの方式は１述のものだけでなく複写装置等
に標準的に装備されている操作部の表示板を用いること
により更に容易に投影状態をモニターしながら調整を行
うことかてきる。

例えば第５区に示すように調整方向を矢印で表示し、ラ
インセンサー上に調整てきた時には０にマークか点滅す
る様に構成すれば市場ての調整においても調整モートに
切り換えるたけて良く、特別な治具を必要としない。

次に本発明に係る各要素の調整方法について説明する。

第６図（Ａ）は結像ユニットの要部斜視図、第６図（Ｂ
）は第６図（Ａ）の一部分の拡大説明図である。

第６図（Ａ）、（Ｂ）において結像ユニット３は３本の
ビン３１．３２．３３によりベース板３９から位置決め
されている。第６図（Ｂ）に示すようにビン３１．３２
．３３にはネジか形成されている。又それぞれに調整用
ナツト３１ａ〜３３ａ、固定用ナツト３１ｂ〜３３ｂを
有しておりレンズ支持台３７を任意の位置て固定してい
る。

ビン３１にある調整用ナツト３１ａを回動させると結像
ユニット３は図中矢印Ｈで示した方向に傾き前述の同期
方向の調整ができる。又ビン３２あるいはビン３３にあ
る調整用ナツト３２ａ、３３ａを回動させると結像ユニ
ット主は図中矢印Ｇで示す方向に傾くので直角調整が行
なえる。

他の調整手段としては全速ミラーユニット１や半速ミラ
ーユニットＺの取り付は位置や走査する際のレールを調
整しても良い。

以上のような構成において同期及び直角調整のｊ！！４
整精度は受光手段２３を構成する受光素子のエリアサイ
ズ及びスリット１１の両端に形成された極細のスリット
部β°の巾により決定され受光素子のエリアサイズを小
さくしスリットの巾を狭くすれば７１４Ｍ精度は高くな
る。

又、スリット１１に極細スリット部２°を設けず全体を
第３図に示す巾Ｅで形成しても、受光手段を光が照射さ
れている受光素子とその強度からスリットの中央部分を
推定するようにすれば良い。

本実施例は受光手段を２つより構成したが１つ以上いく
つから構成しても良く、その配置位置は撮像手段面上の
どの位置に配置しても良い。

又、第７図（Ａ）に示すように受光手段１つを設は同期
調整のみを行っても良い。

又、第７図（Ｂ）に示すように受光素子Ｒ１〜Ｒ，，と
反対側のラインセンサー２２の並びに受光素子Ｌｏを設
は投影光学系により投影される光束をまず受光素子Ｒ１
〜Ｒ１の内のラインセンサーの並びにあるＲ、に入射す
るように調整し、次に光束がＲ８に入射したまま受光素
子Ｌ０に入射するように調整することにより同期及び直
角調整を行うようにしても良い。

尚、このとき受光素子り、、Ｒ，はラインセンサー２２
の画像読取用の受光素子を調整モードへの切り換えの際
に受光手段として利用できるように構成しても良い。

又、本実施例においては一般的な１つのラインセンサー
を用いた画像読取装置を例にあげて説明したが３つのラ
インセンサーを用いた１例えばカラー画像読取装置等に
おいても本発明は適用可能である。特にカラー画像読取
装置のように３つのラインセンサー間に入射する光量の
バランスが読み取った画像の色バランス、色相馬に大き
く影響を与え、読み取り位置をつねにスリットの中央部
に位置しておく必要がある装置に有効である。

又、本出願人が先に出願した特願平１−３５６９２号、
特願平１−２２２５３５号等で開示したカラー画像読取
装置の様に同一箇所を３色に分Ｃブて読み取る方式の画
像読取装置においても雑光が入ると色相が変化してしま
う為第１ミラーの上部に極細のスリットを設けることが
必要となり、調整が不十分の為にラインセンサーの中央
とスリットの中央とが光学的に高精度に〜致していない
と走査時に同期がとれずラインセンサーに光束が入射し
ない可能性が生じるのでこのような画像読取装置におい
ても本発明は特に有効である。

（発明の効果） 本発明は撮像手段面上の所定位置に前述した構成の受光
手段を設けることにより投影状態をモニターしながら各
要素の組立調整をすることができ、特別な治具を用いず
容易にかつ高精度に同期及び直角調整を行うことのでき
る画像読取装置を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）は本発明の第１実施例の要部概略図、第１
図（Ｂ）は第１図（Ａ）の一部の要部拡大図、第２図は
光学的経路の断面を展開して模式的に示した展開断面図
、第３図は第１図のスリットの開口部を示す概略図、第
４図（Ａ）（Ｂ）、第５図は各々本発明における投影状
態の表示例を説明する説明図、第６図（Ａ）は第１図の
結像ユニットの要部斜視図、第６図（Ｂ）は第６図（Ａ
）の一部分の要部断面拡大図、第７図（Ａ）、（Ｂ）は
本発明に係る撮像手段の他の実施例の要部概略図、第８
図（Ａ）は従来の調整方法を説明する説明図、第８図（
Ｂ）は治具用チャートの要部概略図である。 図中１は全速ミラーユニット、２は半速ミラーユニット
、旦は結像ユニット、１１はスリット、１２は第１ミラ
ー、１３は第２ミラー、１４は第３ミラー、２１は結像
レンズ系、２２はラインセンサー、２３Ｒ１２３Ｌは受
光手段、２４は撮像手段、５４は照明手段、１０１は治
具用チャート、１０２は演算装置、１０３は出力装置で
ある。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）照明手段により原稿面上の画像を照明し該画像を
   スリットを介して投影光学系により少なくとも１つのラ
   インセンサーを配置した撮像手段面上に投影し該撮像手
   段により該画像を読み取る画像読取装置において該ライ
   ンセンサーの長手方向と直向する方向に受光素子を複数
   個有している受光手段を配置したことを特徴とする画像
   読取装置。
2. （２）前記受光手段の出力信号により前記撮像手段面上
   の画像の投影状態を検出し該検出結果に基ずいて前記画
   像読取装置を構成する各要素を調整することを特徴とす
   る請求項１記載の画像読取装置。
3. （３）前記受光手段を前記ラインセンサーの少なくとも
   一方の端部に配置したことを特徴とする請求項１記載の
   画像読取装置。
4. （４）前記受光手段を２ヶ所以上に配置したことを特徴
   とする請求項１記載の画像読取装置。
5. （５）前記受光手段を前記ラインセンサーの両端部に配
   置したことを特徴とする請求項４記載の画像読取装置。