JPH0771174B2 - 読取装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、トーリックレンズを有する光源および結像レ
ンズを含む光学系とイメージセンサとを被読取面の上方
に離隔して設けた読取装置に関する。

（従来の技術） 従来、この種の読取装置としては、たとえば特開昭59−
154873号公報および実開昭60−43072号公報に記載され
た構成が知られている。これら特開昭59−154873号公報
および実開昭60−43072号公報に記載された構成は、た
とえば第３図に示すように、被読取面１に蛍光ランプな
どの光源ランプ２からの光をシリンドリカルレンズ３で
集光して照射し、被読取面１で反射した情報を含む光を
被読取面１の上方に設けられた光路変換ミラー４で結像
レンズ５方向に光路変換し、この結像レンズ５でイメー
ジセンサ６上に情報を含む光を集光するものである。

そして、被読取面１を読み取る際には、光源ランプ２、
シリンドリカルレンズ３、光路変換ミラー４、結像レン
ズ５およびイメージセンサ６を被読取面１と平行に一定
速度で移動させて全体を走査し、イメージセンサ６で被
読取面１の情報を読み取る。

ところが、この第３図に示す読取装置では、光源ランプ
２、シリンドリカルレンズ３、光路変換ミラー、結像レ
ンズ５、イメージセンサ６のすべてが走査に伴い移動し
なければならないため、駆動に大きなトルクを必要とす
るとともに、複雑な駆動機構が必要となる。

また、駆動トルクを減少させ、駆動機構を簡素化した構
成としては、たとえば特開昭60−144074号公報に記載の
構成が知られている。この特開昭60−144074号公報に記
載の構成は、被読取面に光源ランプからの光を照射し、
被読取面で反射した情報を含む光を被読取面の上方に設
けられた走査位置に対応して回動する光路変換ミラーで
結像レンズ方向に光路変換し、この結像レンズでイメー
ジセンサ上に情報を含む光を集光するものである。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、被読取面全体の走査時間は瞬時ではない
ため、上記特開昭60−144074号公報の場合、被読取面の
走査位置を知ることができず、走査の進行状態を知るこ
とができず不便である問題を有している。

本発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、複雑な駆
動機構を必要とせずに、簡易な構造で小型化を図れ、走
査の進行状態を知ることができる読取装置を提供するこ
とを目的とする。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 本発明は、トーリックレンズを有した光源から照射され
た帯状の光の長手方向を走査に従って回動自在に設けら
れた光路変換ミラーの回動軸方向に合致させ、この光路
変換ミラーで被読取面方向に光路変換して上記被読取面
を照射することにより、この被読取面で反射された光を
上記光路変換ミラーで結像レンズ方向に光路変換してこ
の結像レンズに入射し、この結像レンズで上記被読取面
の情報を含む光をイメージセンサ上に結像する読取装置
において、上記トーリックレンズを有する上記光源、上
記結像レンズおよび上記イメージセンサを設けるととも
に、上記光路変換ミラーの回動に応動して上記トーリッ
クレンズを有する上記光源から、上記光路変換ミラー、
上記被読取面、上記光路変換ミラーおよび上記結像レン
ズを介した上記イメージセンサへの光路の距離を一定に
保持すべく上記光路変換ミラーに対して移動自在に設け
られたスライド機構を具備したものである。

（作用） 本発明は、トーリックレンズにより光を帯状にして光源
から帯状の光を照射し、この帯状に照射された光を光路
変換ミラーで被読取面方向に光路変換して被読取面に照
射し、この照射された光を被読取面で反射し、この被読
取面で反射された光を光路変換ミラーで結像レンズ方向
に光路変換してこの結像レンズに入射し、この結像レン
ズで被読取面の情報を含む光をイメージセンサ上に結像
するに際して、トーリックレンズを有する光源、結像レ
ンズおよびイメージセンサを設けたスライド機構を光路
変換ミラーに対して、光路変換ミラーの回動に応動して
トーリックレンズを有する光源から、光路変換ミラー、
被読取面、光路変換ミラーおよび結像レンズを介したイ
メージセンサへの光路の距離を一定に保持すべく移動さ
せるため、走査の際に光路変換ミラーの回動により光路
変換ミラーおよび被読取面の距離が変化しても、光源か
らイメージセンサへの光路の距離を常に一定に保持する
ことができるとともに、スライド機構の移動に伴い光源
が移動するので、被読取面の走査状態が分かる。

（実施例） 以下、本発明の読取装置の一実施例を図面を参照して説
明する。

第１図において、11は被読取面で、この被読取面11に
は、読み取られるべき情報を記載した原稿を載支し、長
手方向のほぼ中央上部に光路変換ミラー12が支軸13によ
り走査方向に対して回動自在に設けられているととも
に、この支軸13に設けられたコイルばね14により一方向
に付勢されている。

また、16はスライド機構としてのスライダで、このスラ
イダ16は、光路変換ミラー12とほぼ等しい高さに設けら
れ、案内ロッド17により光路変換ミラー12に対して水平
方向移動自在に支持されているとともに、案内ロッド17
に設けたコイルばね18により光路変換ミラー12方向に付
勢されている。そして、スライダ16の中央部に、光路変
換ミラー12で反射された光がレンズ面に垂直に入り込む
結像レンズ19およびこの結像レンズ19を介した光が結像
される位置にイメージセンサ20が設けられ、このイメー
ジセンサ20は図示しない信号処理装置に接続されてい
る。

さらに、結像レンズ19の光軸の水平方向の両側において
光源21が設けられている。この光源21は、ランプ22と、
このランプ22の光路変換ミラー12側に位置する凸面およ
びシリンドリカル面を有するトーリックレンズ23から構
成されている。

また、25は駆動機構で、この駆動機構25は光路変換ミラ
ー12およびスライダ16を駆動するカムからなり、図示し
ないモータギアから動力を受けるギア26、ミラーカム27
およびレンズカム28が同軸的に一体的に設けられてい
る。そして、光路変換ミラー12の支軸13に設けられたア
ーム部29のピン30の先端がミラーカム27の周面に当接さ
れているとともに、スライダ16に設けられたスライダレ
バー31がレンズカム28に当接されている。

次に、上記読取装置の動作について説明する。

まず、光源21のランプ22を点灯すると、ランプ22からの
光はトーリックレンズ23に照射され、このトーリックレ
ンズ23の凸面で光束の線長が拡大され、シリンドリカル
面で光束の線幅が制限されて光路変換ミラー12に照射さ
れて光路を変換し、ランプ22のフィラメント形状の光束
が帯状照射域として被読取面11上に結像して被読取面11
を照射する。

このとき、トーリックレンズ23から照射される帯状の光
の長手方向が光路変換ミラー12の支軸13の軸方向と合致
している。また、第１図に示すように各々のランプ22か
ら照射された光は、光路変換ミラー12に対して斜めの角
度で入射させることにより、互いに他方のランプ22の下
方に位置する被読取面11のほぼ1/2を照明するようにな
っており、２つの光源21で被読取面11の全部を照射す
る。

そして、この被読取面11で被読取面11上の原稿の情報を
含んだ光を反射し、光路変換ミラー12で結像レンズ19方
向に光路を変換し、この結像レンズ19は反射された光を
イメージセンサ20で結像させる。さらに、このイメージ
センサ20で光の信号を電気的信号に変換し、信号処理装
置で信号を処理する。

また、ランプ22を点灯するとともに、駆動装置25のモー
タを回転してギア26を回転し、ミラーカム27およびレン
ズカム28を回転し、ピン30およびアーム部29を介して支
軸13とともに、光路変換ミラー12を回動させ、光路変換
ミラー12の回動と同時にスライダレバー31を介してスラ
イダ16を光路変換ミラー12の回動角度に対応した距離分
移動させる。すなわち、光路変換ミラー12はミラーカム
27により被読取面11の一端から他端までを走査するよう
に回動し、被読取面11全体を走査する。

さらに、光路変換ミラー12の回動に応動して、スライダ
16は、光路変換ミラー12が被読取面11の端部を走査して
いるときは、スライダ16が光路変換ミラー12に最も近く
に位置し、光路変換ミラー12が直下部を走査するまで、
すなわち光路変換ミラー12が被読取面11に対して45゜の
角度になるまでスライダ16は徐々に遠ざかり、直下部を
通過した後再びスライダ16は、光路変換ミラー12に近づ
く。このように光路変換ミラー12の回動に応動してスラ
イダ16を移動させることにより、結像レンズ19から光路
変換ミラー12を介して被読取面11までの光路距離を走査
の位置にかかわらず、常に結像レンズ19の固有一定の焦
点距離に一致させる。

上述のようにして、被読取面11全体を走査し終ると、光
路変換ミラー12およびスライダ16は初期の位置に復帰す
る。

また、光路変換ミラー12は、回動により被読取面11の全
体を読み取る必要があるので、たとえば被読取面11のほ
ぼ30cm上方に設ける。

さらに、ランプ22およびトーリックレンズ23は照射光束
が被読取面11で、たとえば15mm幅の帯状照射域としてほ
ぼ結像するようにスライダ16に配置する。

そして、第３図に示す従来の装置の場合、被読取面に沿
って光源、結像レンズ、イメージセンサ等を移動するの
で、たとえば長辺が約300mmのA4サイズの場合には300mm
以上を動かす必要があったが、上記実施例では、光路変
換ミラー12を回動させることにより、被読取面11と光路
変換ミラー12の最長距離と最短距離の差、すなわち50mm
程度結像レンズ19を移動させればよく、簡単な駆動機構
25を用いることができるので読取装置の小型化が図れ
る。また、被読取面11から光路変換ミラー12までの間に
約30cmの空間距離があるので、被読取面11の表面をその
まま簡単に読み取らせることができる。さらに、光学部
材として光路変換ミラー12を共通とし、かつ、光源21お
よび結像レンズ19が同一平面にあるので、光源21により
照射される照射域と、被読取面11で反射された視野とが
同一になり、便利である。

また、凸レンズ面およびシリンドリカル面を有するトー
リックレンズ23と小型のランプ22を組合せることにより
照明効率が向上し、照度むらも軽減できる。

さらに、光源21から照射された光が、結像レンズ19およ
びイメージセンサ20に対して直接入射することを防止し
なければならないが、小型のランプ22を用いることによ
り、蛍光灯を使用した従来の装置ほど大げさな遮光部材
が必要でなくなり、簡易な読取装置となる。

なお、上記実施例では、２個の光源21をスライダ16の両
側端に設けていたが、帯状照射域を十分に拡張できるト
ーリックレンズが得られるならば、第２図に示す他の実
施例のように、１個の光源21のみでもよい。この場合
は、スライダ16の上部または下部に光源を配置する。

〔発明の効果〕

本発明の読取装置によれば、光路変換ミラーを走査方向
に対して回動自在に設けるとともに、結像レンズおよび
イメージセンサを光路変換ミラーの回動を、被読取面と
光路変換ミラーを介した結像レンズおよびイメージセン
サとの間の距離を常に一定にするため、光路変換ミラー
の回動と、結像レンズおよびイメージセンサの短い距離
の移動により走査ができるので、簡単な駆動機構です
み、読取装置を小型化できる。また、スライド機構上
に、光源を配置しているので、イメージセンサの移動に
応じて、被読取面を照射するための光源が移動するた
め、現在読取中の被読取面に対応する位置が帯状照射域
として外部から視認でき、読取状態を確認できるため便
利である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の読取装置を示す斜視図、第
２図は同上他の実施例の光源部を示す説明図、第３図は
従来の読取装置を示す斜視図である。 11……被読取面、12……光路変換ミラー、16……スライ
ド機構としてのスライダ、19……結像レンズ、20……イ
メージセンサ、21……光源、23……トーリックレンズ。

フロントページの続き (72)発明者 柞山 交平 長野県諏訪市高島１丁目21番17号 チノン 株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−144074（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】トーリックレンズを有した光源から照射さ
   れた帯状の光の長手方向を走査に従って回動自在に設け
   られた光路変換ミラーの回動軸方向に合致させ、この光
   路変換ミラーで被読取面方向に光路変換して上記被読取
   面を照射することにより、この被読取面で反射された光
   を上記光路変換ミラーで結像レンズ方向に光路変換して
   この結像レンズに入射し、この結像レンズで上記被読取
   面の情報を含む光をイメージセンサ上に結像する読取装
   置において、 上記トーリックレンズを有する上記光源、上記結像レン
   ズおよび上記イメージセンサを設けるとともに、上記光
   路変換ミラーの回動に応動して上記トーリックレンズを
   有する上記光源から、上記光路変換ミラー、上記被読取
   面、上記光路変換ミラーおよび上記結像レンズを介した
   上記イメージセンサへの光路の距離を一定に保持すべく
   上記光路変換ミラーに対して移動自在に設けられたスラ
   イド機構 を具備したことを特徴とする読取装置。