JPH0638627B2 - 画情報読取装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は集束性のロッドレンズアレーを用いて原稿像を
１：１で読取る画情報読取装置及び密着形センサーユニ
ットに関するものである。

従来の技術 近年集束性ロッドレンズアレーを用いて原稿像を１対１
で読取る密着形読取センサユニットあるいは、読取装置
の開発が行なわれている。

従来の技術としては、たとえば、密着形イメージセンサ
として、ＰＣ１，ＰＣ２，ＰＤ３（松下電送（株））、
ＣＩＰＳ２１６ＭＳ１，ＣＩＰＳ２５６ＭＳ１，ＣＩＰ
Ｓ３０４Ｓ１（（株）東芝）等が開発製品化されてい
る。これらの密着形センサーはＬＥＤアレーから成る光
源と、集束性ロッドレンズアレーとラインセンサーとを
一体化して構成している。密着形センサユニットの構成
において、集束性ロッドレンズアレーはいずれも完全に
固定されていた。上記従来の構成によれば、第９図に示
すように原稿１が移動して原稿像を集束性ロッドレンズ
アレー２でラインセンサー３上に１：１の像を結像させ
て読取走査を行なう場合には光路長ＴＣが変化すること
はないので密着形センサーユニット組立時に集束性ロッ
ドレンズアレー２を調整固定すれば問題は生じない。し
かし、第１０図に示すようにガラス等の原稿載置台４の
上に原稿１を置いて密着形センサユニットと原稿載置台
４とが相対的に移動しながら読取走査を行なう場合にお
いては、原稿載置台４と密着形センサーユニットとの間
の距離を一定に伴つことはむずかしく焦点ぼけを生じて
いた。これは集束性ロッドレンズアレーが光路長の変化
に対して焦点深度が小さいことと、光路長ＴＣの中間に
位置していないと解像度をいちじるしく悪化させるため
で、相対的な移動において生じる光路長ＴＣの変化は
_１側でだけ発生して、結果的に光路長の中央から集束性
レンズアレーがずれを生じるからである。密着形センサ
ーユニットを用いた第９図に示すような画情報読取装置
はＦＡＸなどですでに製品化されている（例えばパナフ
ァックスＵＦ−３，松下電送（株）等）。第１０図に示
したような密形センサーユニットと原稿載置台とが相対
的に移動する画情報読取装置は現在開発製品化が進めら
れている（例えば、日経エレクトロニクス，１９８４年
９月１０日Ｐ１６１〜１９４）。

発明が解決しようとする問題点 このような従来の装置では、密着形センサユニットと原
稿載置台との相対的な移動に伴なう光路長の変化に対し
て集束性ロッドレンズアレーを光路長の中央に常に位置
させることは困難であり、読取り画情報の品質低下も大
きかった。

本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、簡易な構成
で、光路長の変化に対して常に集束ロッドレンズアレー
を光路長の中央に位置させ読取り画情報の品質低下を最
小限に防止することができる密着形センサーユニットお
よび画情報読取装置を提供することを目的としている。

問題点を解決するための手段 本発明は上記問題点を解決するため、光路長の変化を検
出する検出手段と、光路長変化の1/2の量だけ集束性ロ
ッドレンズアレーを移動させる集束性ロッドレンズアレ
ー位置調整手段とを設けて光路長の変化に対して常に集
束性ロッドレンズアレーを光路長（原稿面と密着形セン
サー面との距離）の中央に位置させることのできるもの
である。

作用 本発明は上記した構成により、集束性ロッドレンズアレ
ーを光路長の中央に常に位置させることにより、光路長
が変化してもその解像度に与える影響を最小限におさえ
ることができるから、読取画情報の品質を最小限に防止
される。

実施例 第１図は本発明の一実施例を示す密着形センサーユニッ
トの側面図である。第１図において、１０はユニット基
台、１１は回転ローラ、１２は回転ローラ１１を回転自
在に軸１３により取付け、軸１４によりユニット基台１
０に回転自在に取付けられた回転アームである。回動ア
ーム１２は回転ローラ１１の回転中心と回動支点（軸１
４の中心）との間の中央に偏心ピン１２Ａを設けてい
る。１５は摺動アームで、長穴１６，１７を設け、長穴
１６，１７部で軸１８，１９により上下方向に摺動自在
にユニット基台１０に取付けている。摺動アーム１５は
偏心ピン１２Ａに当接し、回動アーム１２の回動によ
り、回転ローラ１１の上下方向の移動量の1/2だけ上下
方向に摺動させられる。又摺動アーム１５は係合ピン２
０と係合している。２１は取付け金具、２２はラインセ
ンサー、２３はラインセンサ２２の駆動回路である。ラ
インセンサ２２は金具２４によりユニット基台１０に取
付け固定されている。駆動回路２３はスペーサ２５を介
してユニット基台１０に取付けられている。２６は引張
りバネで取付け金具２１と回動アーム１２との間に掛け
られ、回動アーム１２を矢印Ａ方向に付勢している。

第２図は密着形センサユニットの第１図側面図と平行な
断面図で、２７，２８は光源で、２９は集束性ロッドレ
ンズアレーである。光源２７，２８は、複数個のＬＥＤ
を断面と直角方向にＰ板上に並べ、シリンドリカルレン
ズを設けてＬＥＤの光を集光させるように構成したＬＥ
Ｄアレー光源として、ユニット基台１０に取付け固定し
ている。

集束性ロッドレンズアレー２９は第３図に示すように、
直径１mm前後のロッドレンズ２９ａを２列に並べ、これ
を、２枚の樹脂板２９ｂ、および端部の樹脂板２９ｃと
で囲み、この間を樹脂でモールドすると共に補強板２９
ｄを設けこの端部に係合ピン２０を取付けて構成してい
る。

集束性ロッドレンズアレー２９は、ユニット基台１０の
溝部１０ａに摺動可能に取付けられ、第４図、（第２図
断面図と直角方向の断面図。）に示すように両端部で圧
縮バネ３２により印矢Ｂ方向に付勢されている。又係合
ピン２０はユニット基台１０の側面に設けた長穴部１０
ｂから側面へ突出して摺動アーム１５と係合するよう構
成している。

圧縮バネ３２は引張りバネ２６より十分に強く、摺動ア
ーム１５、回動アーム１２は圧縮バネ３０により摺動ア
ーム１５は矢印Ｃ方向に、回動アーム１２は引張りバネ
２６に抗して矢印Ａとは反対方向に付勢している。なお
第１図側面図で示した構成は反対側の側面にも同様に構
成している。

第１図，第２図，第３図において、３０はガラスから成
る原稿載置台、３１は原稿である。原稿載置台３０上に
置かれた原稿３１の像は集束性ロッドレンズアレー２９
により、ラインセンサ２２上に１対１で結像され、ライ
ンセンサ２２により光電変換されて、電気信号として出
力される。

ラインセンサ２２は、第２図断面方向とは直角方向に複
数の光電変換素子２２ａが直線状に読取巾（主走査方
向）にわたって並べられ、駆動回路２３により主走査方
向に自己走査すると共に、密着形センサユニットあるい
は原稿載置台が主走査方向と直角方向（副走査方向）に
移動することにより、原稿を順次電気信号に変換して読
取りを行なうよう構成している。集束性ロッドレンズア
レー２９は第５図に示すように光路長ＴＣとして光路長
の中央TC/2に位置（_１と_２が等しくなる。）させた
とき最も良好に原稿像をセンサー上に結像させることが
できる。しかし、密着形センサー１００と原稿載置台３
０とが相対的に移動する場合、移動による原稿３１面と
ラインセンサー２２との距離（光路長ＴＣ）を常に一定
にすることは困難である。この光路長ＴＣが変化する
と、従来のように密着形センサユニットに集束性ロッド
レンズアレーを固定して取付けると、第５図_１だけが
変化することになる。このとき解像度の変化は_１の変
化量Δ_１に対して第６図に示すようになる。これに対
して光路長ＴＣが変化しても、その変化量ΔＴＣの1/2
だけ集束性ロッドレンズアレー２９を移動させて、TC/2
の位置とし、_１と_２を同じにすれば、角像力の変化
は第７図に示すように小さくすることができる。たとえ
ば、日本板硝子（株）製集束製ロッドレンズアレーＳＬ
Ａ２０シリーズで光路長１６．７mmで光源を５５５nmの
波長のものを使用し、４Ｐ／mmの解像度（ＭＴＦ）を
見ると、従来のように集束性ロッドレンズアレーを固定
しΔ_１が０．３mm変化するとＭＴＦは約５０％まで落
ちる（Δ_１が零のとき略々７０〜７５％の解像度を有
している。）が、光路長ＴＣの変化ΔＴＣとして、集束
性ロッドレンズアレーをTC/2の位置に調整すれば、光露
長変化ΔＴＣ０．３mmのとき、解像度（ＭＴＦ）を約６
５％に保つことができる。つまり、従来の方法によれば
約２０〜２５％解像度が低下するのを、５〜１０％の解
像度低下にすることができる。

次に密着形センサーユニットの光路長ＴＣ及び集束性ロ
ッドレンズアレー２９の調整について述べる。

まず、原稿載置台３０と同じ厚さで屈折率が同じガラス
の上４_Ｐ／mm等の解像度が見やすいパターンを形成し
た原稿を置き、原稿とラインセンサー２２とが所定の光
路長ＴＣとなる治具（図示せず）を用いて、回転ローラ
１１をガラスに当接させた状態で偏心ピン１２Ａを回転
させて摺動アーム１５を摺動させ、係合ピン２０を光軸
方向に移動させ、集束性ロッドレンズアレー２９を解像
度が最も良好な位置（つまりTC/2）に位置させ調整を修
了する。治具から取りはずすと、圧縮バネ３２により係
合ピン２０を介して摺動アームは長穴１６，１７が軸１
８，１９に当接するまで移動させられ、偏心ピン１２Ａ
を介して回動アーム１２を回動させ、回転ローラ１１を
装置に取付けたとき、原稿載置台３０に当接可能な状態
とする。以上のように密着形センサーユニット１００を
構成している。

第８図は画情報読取装置の側面図で、１００は密着形セ
ンサーユニット、３０は原稿載置台、３１は原稿、２０
１は摺動軸受、２０２は案内軸、２０３はワイヤー、２
０４，２０５はプーリ、２０６は基板である。

密着形センサーユニット１００は、回転ローラ１１が原
稿載置台１１に当接し、取付金具２１により摺動軸受２
０１に取付けられている（なお密着形センサーユニット
の側面図で回転ローラ１１、取付金具２１以外は図面を
わかりやすくするために省略しているが、第１図に示し
た構成を有している。）。摺動軸受２０１はワイヤー２
０３を側面でネジ２０７により固定し、プーリ２０４が
及びプーリ２０５の回転により矢印Ｄ方向さらにその反
対方向に移動させられる。

プーリ２０４は省略しているがモータ等の駆動手段によ
り正逆回転させられワイヤー２０３を介して摺動軸受，
密着形センサーユニット１００を移動させる。案内軸２
０２は原稿載置台３０と略々平行になるよう基板２０６
に取付けている。原稿載置台３０は金具２０８により基
板２０６に取付けている。

密着形センサーユニットが主走査方向に自己走査しなが
ら、プーリ２０４を矢印Ｅ方向に回転させて密着形セン
サーユニットを矢印Ｄ方向（副走査方向）に移動させる
と原稿面を順次読取ることができるものである。案内軸
２０４と原稿載置台３０は略々平行に取付けられるが、
加工誤差あるいは、取付時の調整誤差などにより完全に
平行にすることは困難であり、副走査方向の光路長の変
化はさけられない。又原稿面を原稿載置台に密着させよ
うと押さえ（特に本などを読取ろうとするとき等）たり
すると原稿載置台にたわみを生じたりして光露長が変化
したりする。

しかし本装置においては、集束性ロッドレンズアレーを
光路長の中央に位置させる機構を有しており、光露長の
変化に対して解像度の低下を最小限におさえることがで
き、読取品質の低下を最小限にすることができるもので
ある。なお本実施例では密着形センサーユニットを副走
査方向に移動させたが、原稿載置台を移動させても良い
ことは言うまでもない。

又、第８図では密着形センサーに光路変化に対して集束
性ロッドレンズアレーを光露長の中央に位置させるため
の機構を装置側で摺動軸受２０１と一体的に形成して係
合ピン１９と係合させ集束性ロッドレンズアレーを移動
させても同様の効果を得ることができるものである。

発明の効果 以上述べたように、本発明によれば、簡単な構成で、集
束性ロッドレンズアレーを用いた読取走査において、光
路長の変化に対して常に集束性ロッドアレーを光路長の
中央に位置させ、解像度の低下を最小限にして、良好な
読取り走査を行なうことができるものであり実用的にき
わめて有用である。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例における画情報読取装置の要
部側面図、第２図は同断側面図、第３図は同装置の集束
性ロッドレンズアレーを示す部分斜視図、第４図は同装
置の断正面図、第５図は集束性ロッドレンズを用いた光
学系側面図、第６図はΔ_１とＭＴＦとの関係を示す特
性図、第７図は光路長変化ΔＴＣとＭＴＦとの関係を示
す特性図、第８図は本発明の一実施例における画情報読
取装置の側面図、第９図，第１０図はそれぞれ従来の画
情報読取装置の要部側面図である。 １０……ユニット基台、１１……回転ローラ、１２……
回動アーム、１５……摺動アーム、２９……集束性ロッ
ドレンズアレー、２２……ラインセンサー、２７，２８
……光源、３０……原稿載置台、３１……原稿、１００
……密着形センサーユニット、２０１……摺動軸受、２
０２……案内軸、２０３……ワイヤー、２０４，２０５
……プーリ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の光電変換素子をライン状に配列し原
   稿像を１対１で読取るラインセンサー，原稿面を照射す
   る光源，原稿像を前記ラインセンサー上に１対１で結像
   させる集束性ロッドレンズアレーとを備えた密着形読取
   手段と、前記密着形読取手段の光電変換素子配列方向と
   直角方向で前記密着形読取手段と相対的に移動する原稿
   載置台と、前記密着形読取手段と前記原稿載置台との相
   対的移動に伴って発生する原稿面と前記ラインセンサ面
   との光路長変化に対して前記集束性ロッドレンズアレー
   を光軸方向に移動させて光路長の中央に前記集束性ロッ
   ドレンズアレーを位置させる集束性ロッドレンズアレー
   調整手段とを備えた画情報読取装置。
2. 【請求項２】集束性ロッドレンズアレーを、原稿載置台
   と接触する回転ローラと、前記回転ローラを一端で回転
   自在に軸支し、他端を密着形読取手段に回動自在に取付
   けた第一のアームと、前記第一のアームの前記回転ロー
   ラ支点と密着形読取手段への取付支点の長さの中央で前
   記第一のアームと当接し、光軸方向に摺動自在に密着形
   読取手段に取付けると共に集束性ロッドレンズアレーと
   係合して、前記第一のアームの回動により集束性ロッド
   レンズアレーを前記回転ローラの光軸方向の移動量の略
   々1/2の量だけ集束性ロッドレンズアレーを前記回転ロ
   ーラの移動方向と同方向に移動させる第二のアームとで
   構成したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   画情報読取装置。