JPH06266877A

JPH06266877A - 光学読取り装置

Info

Publication number: JPH06266877A
Application number: JP5056874A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Shimizu; 淳清水
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1993-03-17
Filing date: 1993-03-17
Publication date: 1994-09-22

Abstract

(57)【要約】【目的】縮小型の光学読取り装置に関し、低価格化とド
ロップアウトカラーの選定の自由度の拡大を図ることを
目的とする。【構成】互いに発光色の異なる複数の光源１１，１２
と、イメージセンサ１４と、イメージセンサ１４に原稿
画像を投影する結像レンズ１３とを有し、光源１１，１
２を選択的に原稿照明に用いることによってドロップア
ウトカラーを切り換えるように構成された光学読取り装
置１において、原稿と結像レンズ１３との間の光路Ｌｉ
の光路長を調整するための透光板１５と、ドロップアウ
トカラーに応じて、透光板１５を光路Ｌｉの内部又は外
部に配置するための透光板移動機構２０とを備えて構成
される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、原稿画像を結像レンズ
を用いてイメージセンサ上に縮小投影して読み取る縮小
型の光学読取り装置に関し、ファクシミリ装置、イメー
ジスキャナ装置、複写機、及びＯＣＲ（光学文字読取り
装置）などの各種の画像情報処理装置に利用される。

【０００２】縮小型の光学読取り装置は、密着型イメー
ジセンサによって原稿画像を読み取る等倍型の光学読取
り装置との比較の上で、光学的変倍が可能であり且つ読
取りサイズの大型化が容易であるという利点を有してお
り、特に大型の画像情報処理装置に組み込まれている。

【０００３】

【従来の技術】一般にＯＣＲには、読取りに際して原稿
の下地（非画像部）と区別されない色であるドロップア
ウトカラーの切換え、すなわち読取り対象色の切換えが
可能な光学読取り装置が組み込まれている。これによ
り、例えば記入位置を示す青色や赤色の枠線を印刷した
用紙に黒色の筆記具で記入された文字を、枠線と文字か
らなる画像の中から抽出する形で読み取ることができ
る。

【０００４】ドロップアウトカラー切換え方式として
は、発光色の異なる複数の光源を設け、これらを選択的
に点灯して画像検出光の色（波長スペクトル）を変更す
る方式、及び光学フィルタを用いて特定波長域の画像検
出光のみをイメージセンサに入射させる方式がある。

【０００５】ドロップアウトカラーの切換えに際して
は、画像検出光の波長に依存して屈折率が変化するの
で、イメージセンサ上の投影像のピントずれを抑えるた
めの配慮が必要である。

【０００６】従来では、ドロップアウトカラーの切換え
に係わらず、ピントずれを抑えて解像度を一定化するた
めに、多数のレンズの組み合わせによって被写界深度及
び焦点深度を十分に高めて色収差を可及的に低減した高
性能の結像レンズが用いられていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】高性能の結像レンズに
よる解像度の一定化は、結像レンズが高性能化にともな
って高価になり、また、色収差の生じない波長範囲の拡
大が困難であることから、コスト面及びドロップアウト
カラーの選定の自由度の面で不利である。

【０００８】本発明は、このような問題に鑑み、低価格
化とドロップアウトカラーの選定の自由度の拡大を図る
ことを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る装
置は、上述の課題を解決するため、図１に示すように、
互いに発光色の異なる複数の光源１１，１２と、イメー
ジセンサ１４と、前記イメージセンサ１４の受光面に原
稿画像を投影するための結像レンズ１３とを有し、前記
光源１１，１２を選択的に原稿照明に用いることによっ
てドロップアウトカラーを切り換えるように構成された
光学読取り装置１，２において、原稿と前記結像レンズ
１３との間の光路Ｌｉの光路長を調整するための透光板
１５と、ドロップアウトカラーに応じて、前記透光板１
５を前記光路Ｌｉの内部又は外部に配置するための透光
板移動機構２０，３０とを備えてなる。

【００１０】請求項２の発明に係る装置は、前記透光板
移動機構２０が、原稿と平行な軸２１を中心に回動可能
に設けられたフレーム２２を有し、前記各光源１１，１
２及び前記透光板１５が、前記フレーム２２に取り付け
られ、当該フレーム２２の回動によって同時にドロップ
アウトカラーに応じた配置位置に移動可能に設けられて
なる。

【００１１】請求項３の発明に係る装置は、ドロップア
ウトカラーの切換えに連動して前記イメージセンサ１４
に対して前記結像レンズ１３を移動するためのレンズ移
動機構４０Ｓを備えてなる。

【００１２】請求項４の発明に係る装置は、原稿照明用
の光源１０と、互いに透光特性の異なる複数の光学フィ
ルタ１７，１８と、イメージセンサ１４と、前記イメー
ジセンサ１４の受光面に原稿画像を投影するための結像
レンズ１３とを有し、原稿と前記結像レンズ１３との間
の光路Ｌｉに前記光学フィルタ１７，１８を選択的に挿
入することによって、ドロップアウトカラーを切り換え
るように構成された光学読取り装置３，４において、前
記光学フィルタ１７，１８の切換えに連動して前記イメ
ージセンサ１４に対して前記結像レンズ１３を移動する
ためのレンズ移動機構４０，４０Ｓを備えてなる。

【００１３】

【作用】互いに発光色の異なる２つの光源１１，１２を
選択的に原稿照明に用いてドロップアウトカラーを切り
換える場合において、２つの光源１１，１２の内の発光
中心波長が短い側の光源１１を用いるときには、透光板
１５は光路Ｌｉの外部に配置され、原稿からイメージセ
ンサ１４へ向かう画像検出光は、透光板１５を透過せず
に結像レンズ１３に入射する。これに対し、発光中心波
長が長い側の光源１２を用いるときには、透光板１５は
光路Ｌｉの内部に配置され、画像検出光は透光板１５を
透過して結像レンズ１３に入射する。透光板１５の挿入
によって光路Ｌｉの光路長が増大し、実質的に原稿と結
像レンズ１３との間の被写体距離が増加する。これによ
り、画像検出光の波長に依存する屈折率の差が補われ、
発光中心波長が長い側の光源１２を用いたときにも、発
光中心波長が短い側の光源１１を用いたときと同様のピ
ント状態で、イメージセンサ１４に原稿画像が投影され
る。

【００１４】ここで、光路長の増大量ΔＬは、式（１）
で表される。 ΔＬ＝（１−１／ｎ）×ｔ …（１）ｎ：透光板の屈折率（絶対屈折率）ｔ：透光板の厚さまた、光源１１，１２の選択又は光路Ｌｉ内に挿入する
光学フィルタ１７，１８の選択によってドロップアウト
カラーを切り換える場合において、結像レンズ１３の移
動によってピント調整を行うことができる。その際に
は、イメージセンサ１４に入射する画像検出光の波長が
長ければイメージセンサ１４に近づけ、画像検出光の波
長が短ければ原稿に近づけるように、結像レンズ１３の
移動が行われる。

【００１５】

【実施例】図１は本発明に係る第１実施例の光学読取り
装置１の構成を示す図である。光学読取り装置１は、発
光中心波長が６５０ｎｍの赤色波長域の光を発する２本
の蛍光灯１１、発光中心波長が７６０ｎｍの赤外波長域
の光を発する２本の蛍光灯１２、結像レンズ１３、１次
元のイメージセンサ１４、光路長を調整するための透明
のガラス板１５、及び、ドロップアウトカラーを切り換
えるための光源選択ユニット２０などから構成されてい
る。

【００１６】光源選択ユニット２０は、蛍光灯１１，１
２及びガラス板１５の支持体であるフレーム２２、正逆
転が可能なモータ２３、及びギア２４，２５から構成さ
れている。フレーム２２は、正方形状の２個の側板部２
２ａとこれらの四隅を互いに連結する４個のステー部と
を有した中空の四角柱状の部材であり、ギア２４，２５
を介して伝えられるモータ２３の回転駆動力によって、
両側板部２２ａのそれぞれの中央部に外側へ張り出すよ
うに設けられた軸２１を中心に回動する。

【００１７】２本の蛍光灯１１は、フレーム２２の外側
に、四角柱における長尺方向（すなわち回動中心軸方
向）に延びる４面の内の１面に対応づける形で、互いの
間に所定の間隙を設けて回動中心軸方向に沿って延びる
ように取付けられている。また、２本の蛍光灯１２は、
四角柱における４面の内の蛍光灯１１を対応づけた１面
と隣接する他の１面に対応づける形で、蛍光灯１１と同
様に互いの間に所定の間隙を設けて回動中心軸方向に沿
って延びるように、フレーム２２の外側に取付けられて
いる。つまり、蛍光灯１２は、フレーム２２が９０度だ
け回動したときに、回動前の蛍光灯１１の位置に移動す
る。

【００１８】ガラス板１５は、蛍光灯１２と対向するよ
うにフレーム２２に取り付けられている。ガラス板１５
の厚さは２〜３ｍｍ程度であり、材質は例えば複写機の
原稿台ガラスと同じ絶対屈折率が１．５２程度の光学ガ
ラスである。

【００１９】以上の構成の光学読取り装置１による原稿
画像の読取りに際して、原稿は蛍光灯１１，１２の延長
方向と直交する矢印Ｍ１方向に搬送され、フレーム２２
の回動によって原稿と対向する位置に配置された蛍光灯
１１又は蛍光灯１２が原稿照明用の光源となる。光源か
ら射出した光は、原稿の表面で反射し、原稿画像を反映
した画像検出光として結像レンズ１３に入射する。結像
レンズ１３は、画像検出光を集光してイメージセンサ１
４の受光面上に１ラインの原稿画像を縮小投影する。そ
して、イメージセンサ１４は、入射光強度に応じた光電
変換信号を出力する。

【００２０】図２（ａ）及び（ｂ）は図１の光学読取り
装置１のガラス板１５の配置形態を模式的に示す図であ
る。図２（ａ）においては、蛍光灯１１が原稿照明用光
源として原稿Ｄと対向する位置に配置され、原稿Ｄに対
して赤色域の照明が行われる。したがって、この場合に
は、赤色系がドロップアウトカラーとなり、赤色系の原
稿画像は光電変換信号処理に際して原稿Ｄの下地と同一
に扱われることになる。

【００２１】ガラス板１５は画像検出光の光路Ｌｉの外
部に配置され、赤色域の画像検出光はガラス板１５を透
過することなく結像レンズ１３に入射する。このとき、
イメージセンサ１４上で適正な像が得られるように、原
稿Ｄと結像レンズ１３との距離及び結像レンズ１３とイ
メージセンサ１４との距離が選定されている。

【００２２】一方、図２（ｂ）においては、蛍光灯１１
に代えて蛍光灯１２が原稿照明用光源として原稿Ｄと対
向する位置に配置され、原稿Ｄに対して赤外域の照明が
行われる。この場合には、青色系及び赤色系がドロップ
アウトカラーとなる。

【００２３】ガラス板１５は、フレーム２２の９０度の
回動による光源の配置変更と同時に、原稿Ｄと結像レン
ズ１３との間の光路Ｌｉの内部に配置され、赤外域の画
像検出光はガラス板１５を透過した後に結像レンズ１３
に入射する。

【００２４】ここで、赤外域の画像検出光の波長は赤色
域の画像検出光に比べて長いので、イメージセンサ１４
上で適正な像を得ようとすれば、原稿Ｄと結像レンズ１
３との間の光学的距離（被写体距離）を光源が蛍光灯１
１である場合よりも若干増大させる必要がある。そこ
で、光学読取り装置１では、光路Ｌｉにガラス板１５を
挿入することによって、イメージセンサ１４への原稿画
像の投影の適正化を図っている。すなわち、ガラス板１
５の挿入によって、空気とガラスとの間の屈折率の差異
に起因して光路Ｌｉが屈折して光路長が延び、原稿Ｄと
結像レンズ１３との距離（寸法）が一定であっても、実
質的に被写体距離が増大する。

【００２５】図３は本発明に係る第２実施例の光学読取
り装置２の構成を模式的に示す図である。同図におい
て、図１と同一の機能を有する構成要素には同一の符号
を付してある。

【００２６】光学読取り装置２では、発光色毎に２本ず
つ合計４本の蛍光灯１１，１２が、原稿Ｄの搬送路に対
して固定的に配置されている。ガラス板１５は、結像レ
ンズ１３の光軸と直交する方向にスライド可能に設けら
れ、ガラス板移動ユニット３０によって光路Ｌｉの外部
又は内部に配置されて位置決めされる。

【００２７】図３（ａ）においては、斜線を付して示し
たように蛍光灯１１が点灯され、原稿Ｄに対して赤色域
の照明が行われている。このとき、ガラス板１５は光路
Ｌｉの外部に配置され、赤色域の画像検出光はガラス板
１５を透過することなく結像レンズ１３に入射する。

【００２８】これに対して、図３（ｂ）に示すように、
蛍光灯１２を点灯して原稿画像を読み取るときには、ガ
ラス板１５が光路Ｌｉの内部に配置され、赤外域の画像
検出光はガラス板１５を透過して結像レンズ１３に入射
する。これにより、光路Ｌｉの光路長が増大し、イメー
ジセンサ１４上に適正に原稿画像が投影される。

【００２９】図４は本発明に係る第３実施例の光学読取
り装置３の構成を模式的に示す図である。光学読取り装
置３は、発光スペクトルが例えば可視域及び赤外域にわ
たってほぼ一様な白色の光を発する２本の蛍光灯１０、
互いに特性の異なる２個の光学フィルタ１７，１８、光
軸方向にスライド可能に取り付けられた縮小投影用の結
像レンズ１３、１次元のイメージセンサ１４、及び、レ
ンズ移動機構４０などから構成されている。

【００３０】光学フィルタ１７は赤色域の光を透過させ
るバンドパスフィルタであり、光学フィルタ１８は赤外
域の光を透過させるバンドパスフィルタである。これら
光学フィルタ１７，１８は、図示しないモータによって
軸２７を中心に回動するフレーム２８に取り付けられ、
原稿Ｄと結像レンズ１３との間の光路Ｌｉ内に選択的に
挿入可能に設けられている。

【００３１】レンズ移動機構４０は、結像レンズ１３の
フレームに取り付けられたブラケット４１、一端が軸２
７に固定されたレバー４２、及びレバー４２の他端とブ
ラケット４１とを連結するロッド４３から構成されてい
る。ロッド４３は、レバー４２及びブラケット４１に、
これらに対して回動自在に係合されている。

【００３２】光学読取り装置３においては、光学フィル
タ１７，１８の配置変更によって、ドロップアウトカラ
ーの切換えが行われる。図４（ａ）に示すように、光学
フィルタ１７が光路Ｌｉに挿入された場合には、赤色系
がドロップアウトカラーになる。このとき、レバー４２
のロッド係合部の位置及び結像レンズ１３の位置は、移
動範囲内の原稿側の位置である。

【００３３】これに対して、図４（ｂ）に示すように、
光学フィルタ１８が光路Ｌｉに挿入された場合には、青
色系及び赤色系がドロップアウトカラーになる。そし
て、フレーム２８とともにレバー４２が回動することか
ら、ロード４３及びブラケット４１が移動し、結像レン
ズ１３は移動範囲内のイメージセンサ側の位置に位置決
めされる。

【００３４】つまり、光学読取り装置３では、ドロップ
アウトカラーの切換えに際して、光学フィルタ１７，１
８の配置変更と連動して機械的に結像レンズ１３の移動
が行われ、これによって、画像検出光の波長に係わらず
イメージセンサ１４上に適正に原稿画像が投影される。
なお、結像レンズ１３の移動距離は、ピントが合うよう
に、レバー４２の長さの選定によって適当に設定され
る。

【００３５】図５は本発明に係る第４実施例の光学読取
り装置４の構成を模式的に示す図である。同図におい
て、図４と同一の機能を有する構成要素には同一の符号
を付してある。

【００３６】光学読取り装置４では、電気的制御を行う
レンズ移動機構４０Ｓによって、光学フィルタ１７，１
８の配置変更と連動して結像レンズ１３の移動が行われ
る。レンズ移動機構４０Ｓは、ブラケット４１、一端が
軸２７に固定されたレバー４２Ｓ、及びレバー４２Ｓの
他端（先端）の位置を検出するマイクロスイッチ４４、
プランジャ４６の先端がブラケット４１に連結されたソ
レノイド４５、及びマイクロスイッチ４４の出力に応じ
てソレノイド４５を駆動するソレノイド駆動回路４７か
ら構成されている。

【００３７】図５（ａ）に示すように、光学フィルタ１
７が光路Ｌｉに挿入された場合には、レバー４２Ｓの先
端とマイクロスイッチ４４とが当接し、マイクロスイッ
チ４４からオン信号が出力される。これを受けてソレノ
イド駆動回路４７から所定の駆動電流がソレノイド４５
へ供給され、プランジャ４６の移動にともなって結像レ
ンズ１３が移動範囲内の原稿側の位置に位置決めされ
る。

【００３８】また、図５（ｂ）に示すように、光学フィ
ルタ１８が光路Ｌｉに挿入された場合には、フレーム２
８の回動にともなってレバー４２Ｓの先端がマイクロス
イッチ４４から離れ、マイクロスイッチ４４の出力がオ
フ状態になる。このため、ソレノイド４５への電力供給
が断たれ、プランジャ４６がこれを付勢するバネによっ
て復帰移動し、結像レンズ１３が移動範囲内のイメージ
センサ側の位置に位置決めされる。

【００３９】図６は本発明に係る第５実施例の光学読取
り装置５の構成を模式的に示す図である。同図におい
て、図１及び図５と同一の機能を有する構成要素には同
一の符号を付してある。

【００４０】光学読取り装置５では、図１の光学読取り
装置１と同様に２種の蛍光灯１１，１２の一方を選択し
て原稿Ｄと対向する位置に配置することによって、ドロ
ップアウトカラーの切換えが行われる。そして、その際
に、図５の光学読取り装置４と同様にレンズ移動機構４
０Ｓを用いた結像レンズ１３の移動によって、原稿画像
の投影の適正化が行われる。

【００４１】ただし、ドロップアウトカラーの切換え状
態を示すレバー４２Ｓは、蛍光灯１１，１２を支持し且
つ軸２１を中心に回動するフレーム２２に取り付けられ
ている。

【００４２】上述の第１実施例によれば、蛍光灯１１，
１２の移動機構（光源選択ユニット２０）がガラス板１
５の移動機構を兼ねるので、ガラス板１５の配置変更用
の特別の移動機構を設ける必要がない。

【００４３】上述の第３〜第５の実施例によれば、画像
検出光の波長に応じて結像レンズ１３を移動するので、
ドロップアウトカラーの切換えにともなう投影像の倍率
誤差の発生を避けることができる。

【００４４】上述に実施例において、蛍光灯１０，１
１，１２の発光色、及び光学フィルタ１７，１８の特性
は、ドロップアウトカラーの設定に応じて適宜選定する
ことができ、例えばドロップアウトカラーを緑色とする
場合には、発光色が緑色の蛍光灯又は緑色域の光を透過
する光学フィルタを用いればよい。

【００４５】上述に実施例において、光源選択ユニット
２０及びレンズ移動機構４０，４０Ｓの構成と配置とに
ついては、光学読取り装置１〜５を組み入れる画像情報
処理装置の大きさや構造などに応じた種々の変更が可能
である。また、画像情報処理装置の構造上の必要に応じ
て、光源と結像レンズ１３との間に適当数のミラーを設
けて画像検出光を結像レンズ１３に導くようにしてもよ
い。

【００４６】

【発明の効果】本発明によれば、結像レンズの性能上の
負担の軽減によるコストダウンと、ドロップアウトカラ
ーの選定の自由度の拡大を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る第１実施例の光学読取り装置の構
成を示す図である。

【図２】図１の光学読取り装置１のガラス板の配置形態
を模式的に示す図である。

【図３】本発明に係る第２実施例の光学読取り装置の構
成を模式的に示す図である。

【図４】本発明に係る第３実施例の光学読取り装置の構
成を模式的に示す図である。

【図５】本発明に係る第４実施例の光学読取り装置の構
成を模式的に示す図である。

【図６】本発明に係る第５実施例の光学読取り装置の構
成を模式的に示す図である。

【符号の説明】

１，２，３，４，５光学読取り装置１１，１２蛍光灯（光源）１３結像レンズ１４イメージセンサＬｉ光路１５ガラス板（透光板）２０光源選択ユニット（透光板移動機構）２１軸２２フレーム３０ガラス板移動ユニット（透光板移動機構）４０，４０Ｓレンズ移動機構１０蛍光灯（光源）１７，１８光学フィルタ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】互いに発光色の異なる複数の光源（１１，
１２）と、イメージセンサ（１４）と、前記イメージセ
ンサ（１４）の受光面に原稿画像を投影するための結像
レンズ（１３）とを有し、前記光源（１１，１２）を選
択的に原稿照明に用いることによってドロップアウトカ
ラーを切り換えるように構成された光学読取り装置
（１，２）において、原稿と前記結像レンズ（１３）との間の光路（Ｌｉ）の
光路長を調整するための透光板（１５）と、ドロップアウトカラーに応じて、前記透光板（１５）を
前記光路（Ｌｉ）の内部又は外部に配置するための透光
板移動機構（２０，３０）とを備えてなることを特徴と
する光学読取り装置。
【請求項２】前記透光板移動機構（２０）は、原稿と平
行な軸（２１）を中心に回動可能に設けられたフレーム
（２２）を有し、前記各光源（１１，１２）及び前記透光板（１５）が、
前記フレーム（２２）に取り付けられ、当該フレーム
（２２）の回動によって同時にドロップアウトカラーに
応じた配置位置に移動可能に設けられてなることを特徴
とする請求項１記載の光学読取り装置。
【請求項３】互いに発光色の異なる複数の光源（１１，
１２）と、イメージセンサ（１４）と、前記イメージセ
ンサ（１４）の受光面に原稿画像を投影するための結像
レンズ（１３）とを有し、前記光源（１１，１２）を選
択的に原稿照明に用いることによってドロップアウトカ
ラーを切り換えるように構成された光学読取り装置
（５）において、ドロップアウトカラーの切換えに連動して前記イメージ
センサ（１４）に対して前記結像レンズ（１３）を移動
するためのレンズ移動機構（４０Ｓ）を備えてなること
を特徴とする光学読取り装置。
【請求項４】原稿照明用の光源（１０）と、互いに透光
特性の異なる複数の光学フィルタ（１７，１８）と、イ
メージセンサ（１４）と、前記イメージセンサ（１４）
の受光面に原稿画像を投影するための結像レンズ（１
３）とを有し、原稿と前記結像レンズ（１３）との間の
光路（Ｌｉ）に前記光学フィルタ（１７，１８）を選択
的に挿入することによって、ドロップアウトカラーを切
り換えるように構成された光学読取り装置（３，４）に
おいて、前記光学フィルタ（１７，１８）の切換えに連動して前
記イメージセンサ（１４）に対して前記結像レンズ（１
３）を移動するためのレンズ移動機構（４０，４０Ｓ）
を備えてなることを特徴とする光学読取り装置。