JPH09181887A

JPH09181887A - 画像読取装置

Info

Publication number: JPH09181887A
Application number: JP7334983A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Kashiwatani; 篤柏谷; 哲 ▲瀬▼川; Satoru Segawa
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1995-12-22
Filing date: 1995-12-22
Publication date: 1997-07-11
Anticipated expiration: 2015-12-22
Also published as: JP2914260B2

Abstract

(57)【要約】【課題】反射鏡を用い、画像の歪みが無く良好な品質
の画像を読み込むことができる画像読取装置を提供する
こと。【解決手段】反射鏡３を原稿Ｇの近傍の所定位置に配
置すると共に原稿と平行な回転軸３ａを介して回転自在
に構成し、光変換手段７を反射鏡３の反射方向先に集光
レンズ５と一体的に配設すると共にこの光変換手段７を
反射鏡３に対し相対的に移動可能ならしめる光変換手段
移動機構９を設ける。そして、反射鏡３の近傍に駆動機
構１１を設けて当該反射鏡３の回転軸３ａに駆動力を伝
達すると共に光変換手段移動機構９に駆動力を伝達し、
反射鏡３の回転に伴う原稿Ｇの出射面１３までの距離の
変化に応じて、反射鏡３と光変換手段７の相互間距離を
調整し、出斜面１３から光変換手段７までの光路距離を
ほぼ一定に維持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像読取装置に係
り、特に文書などを画像データとして読み取ることがで
きる画像読取装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】反射鏡を回転させて原稿画像を走査し、
１次元イメージセンサで読み取る画像読取装置５１の従
来例としては、特開平６−１３３０７９号公報に開示さ
れているものがある。この従来例では、図１１に示すよ
うに、単に反射鏡５３の回転により原稿Ｇ全体を走査す
る構造であり、１次元イメージセンサ５７と読取面まで
の光路長を一定にするための光路長補正機構が備わって
いない。このため、何らかの画像処理を施さなければ、
光路長は図１２に示すよう左右両端部で最長距離（Ｌma
x）となり、一方、中央部（反射鏡の鉛直下方）で最短
（Ｈ）となる。そして、このような画像読取装置５１で
原稿Ｇを読み取ると、例えば長方形の図形を読み取る
と、図１３に示すように、読み取った画像の外径が僅か
に樽型となって歪みを生じる。

【０００３】上記した問題を解決するために、特開平７
−７３２１０号公報に開示されている画像読取装置があ
る。この画像読取装置は、予め固定設置されている画像
読取装置の光学系と読取原稿との配置に関するデータに
基づいて、樽型の歪みを予め予測し、これを画像変換処
理によって補正して正常な画像に変換するものである。

【０００４】また、その他の従来例にかかる画像読取装
置として、特開昭６２−２９１２５９号公報に開示され
ているようなものがあった。即ち、反射鏡を回転させる
ことにより原稿の前面を走査し、１次元イメージセンサ
でこの原稿を読み取る画像読取装置において、読み込み
画像の品質を高めるために、光路長補正機構を備えたも
のがある。当該従来例では、反射鏡の回転に伴って必要
となる集光レンズ及び１次元イメージセンサの並行移動
を、所定のカム機構機構を用いて実現するものである。

【０００５】より具体的には、回転軸に装着された反射
鏡と、集光レンズ及び１次元イメージセンサが固定され
たユニットの相互間にカム機構が配設され、各構成要素
がバネ部材によってカムの摺動面に押し付けられてい
る。カムは、反射鏡のための摺動面と集光レンズ及び１
次元イメージセンサが固定されたユニットのための摺動
面の２段構成になっている。そして、カムの摺動面は、
反射鏡を所望の角度で回転させると共に集光レンズ及び
１次元イメージセンサが固定されたユニットを所望の距
離だけ平行移動できるように設計されている。

【０００６】カムを駆動させる機構としては、例えばス
テッピングモータなどの駆動機構でカムを回転させるこ
とにより、反射鏡と集光レンズ及び１次元イメージセン
サが固定されたユニットを同時に駆動し、光路長を一定
に保つように制御される。

【０００７】ここで、実際の画像読み取り行程において
は、図１１に示すように、反射鏡の位置が読取原稿の略
中央上部となっている場合には、原稿全体を走査する時
における光路長の変動は、読み取り開始時からは単調減
少し、反射鏡の鉛直下方において最短となり、その後単
調増加するようになる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来例には以下のような不都合が生じている。即ち、
画像変換処理によって樽型の画像の歪みを補正する方式
では、変換処理のために多大な時間を要する、という不
都合を生じていた。また、原稿中に走査方向に延びる細
い縦線が多数存在していると、画像変換処理により本来
原稿では連続しているはずの線が途切れてしまう、とい
う不都合をも生じていた。更に、集光レンズに光路長変
動分の被写界深度を持たせる必要があり、このため、い
わゆるＦナンバーが大きくなってしまい、暗いレンズに
なってしまう、という不都合を生じていた。

【０００９】また、カム機構を用いた光路長補正機構で
は、反射鏡，１次元イメージセンサ及び集光レンズが固
定されているユニットが、所定のバネ部材によってカム
の摺動面に押し付けられている。このため、例えばステ
ッピングモータ等の駆動手段として、比較的高い駆動ト
ルクが必要となる。更に、反射鏡の回転角度や光路長補
正のための並行移動量が大きくなるに伴って、カム自体
の大きさが大型化してしまい、画像読取装置全体が大型
化する、という不都合を生じていた。

【００１０】また、反射鏡の設置位置が読取原稿の中央
上方となっている場合では、走査時における反射鏡から
読み取り面までの光路長が始め単調減少し、その後単調
増加する。このため、光路長補正として反射鏡と集光レ
ンズとの相互間距離を始め単調増加させ、その後単調減
少させる必要がある。従って、光路長の補正機構として
一回の読みとり行程において往復並行移動を生じさせる
必要が生じ、一つの駆動手段で反射鏡と光路長補正を同
時に実現するためには、機構が複雑且つ大型化する、と
いう不都合を生じていた。

【００１１】更に、反射鏡の設置位置が読取原稿の中央
上方となっている画像読取装置において、一回の走査を
終了して走査機構を走査開始状態まで戻し、あらためて
次の走査を開始する方法では、次の走査開始までに待ち
時間が必要となり、特に多数の原稿を読み込む場合に大
きな問題となる。また、バッテリで画像読取装置を駆動
する方式の場合などは、走査機構を原位置まで復帰させ
るのに余分な電力を必要とし、作動効率が悪い、という
不都合を生じていた。

【００１２】

【発明の目的】本発明はかかる従来例の有する不都合を
改善し、特に、反射鏡を用い、画像の歪みが無く良好な
品質の画像を読み込むことができる画像読取装置を提供
することを、その目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記した目的
を達成するために、原稿に所定の光を照射する光源と、
この光源の光によって原稿から出射される出射光を異な
る方向へ反射させる反射鏡と、この反射鏡から反射され
た光を集光する集光レンズと、集光レンズを透過した光
を画像に応じた電気信号に変換する光変換手段を備えた
画像読取装置において、反射鏡を原稿の近傍の所定位置
に配置すると共に原稿と平行な回転軸を介して回転自在
に構成し、光変換手段を反射鏡の反射方向先に集光レン
ズと一体的に配設すると共にこの光変換手段を反射鏡に
対し相対的に移動可能ならしめる光変換手段移動機構を
設ける。そして、反射鏡の近傍に駆動機構を設けて当該
反射鏡の回転軸に駆動力を伝達すると共に光変換手段移
動機構に駆動力を伝達し、反射鏡の回転に伴う原稿の出
射面までの距離の変化に応じて、反射鏡と光変換手段の
相互間距離を調整し、出斜面から光変換手段までの光路
距離をほぼ一定に維持する、という構成を採っている。

【００１４】以上のように構成されたことで、画像読取
装置が起動して原稿に光源からの光が照射される。そし
て、原稿から所定の光が出射してその一部が反射鏡側に
入射する。反射鏡に入射した光は反射光となって集光レ
ンズ側に反射する。集光レンズに入った反射光は、集光
レンズの作用により光を画像に応じた電気信号に変換す
る光変換手段に入る。これにより、原稿の読み取りライ
ン上の一次元の画像が読み込まれる。

【００１５】続いて、画像読取装置に装備されている駆
動機構の作用により、反射鏡が回転駆動される。これに
より、原稿上の読み取りラインの位置が変化し、別の一
次元画像が読み込まれる。これを繰り返すことにより、
原稿の全体について画像が読み込まれ、各一次元画像を
合成することにより原稿全体の画像が読み込まれる。

【００１６】このとき、反射鏡の回転角と光変換手段支
持部材の移動距離との間には所定の関係が存在してい
る。即ち、反射鏡が回転することにより、読み取りライ
ンの刻々の位置は変化し、これに伴い反射鏡から読み取
りラインまでの距離は変化する。このため、光変換手段
移動機構は、反射鏡から読み取りラインまでの変化に応
じて反射鏡と光変換手段との相互間距離を調整する。具
体的には、読み取りラインから反射鏡、そして集光レン
ズを通って光変換手段間での光路距離がほぼ一定となる
ように光変換手段支持部材が移動する。

【００１７】これにより、光路距離変化に伴う画像の乱
れや歪みは抑制され、良好な品質の画像を得ることがで
きる。

【００１８】また、請求項２記載の発明では、光変換手
段移動機構を反射鏡側に延設される棒状のネジ部材と、
このネジ部材と並行で反射鏡側に延設される棒状のガイ
ド部材と、これらネジ部材に嵌合されるネジ部材貫通孔
及びガイド部材と嵌合されるガイド部材貫通孔を備えた
光変換手段支持部材とから構成される。そして、ネジ部
材貫通孔の内部に所定の爪部材を配設し、この爪部材を
ネジ部材のネジ溝に係合するという構成を採り、その他
の構成は請求項１記載の発明と同様である。

【００１９】また、請求項３記載の発明では、駆動機構
により光変換手段移動機構に駆動力を伝達すると共に、
この光変換手段移動機構に伝達された駆動力を反射鏡の
回転軸に伝達するという構成を採り、その他の構成は請
求項１または２記載の発明と同様である。

【００２０】また、請求項４記載の発明では、反射鏡の
鉛直下方の出射面を読み取り開始点とするという構成を
採り、その他の構成は請求項１，２，または３記載の発
明と同様である。

【００２１】更に、請求項５記載の発明では、画像の読
み取りが終了した時の反射鏡の角度を維持すると共に、
次の画像読み取りに際しては、駆動機構を反転させると
いう構成を採り、その他の構成は請求項１，２，３また
は４記載の発明と同様である。

【００２２】

【発明の実施の形態】本発明の一実施形態を図面に基づ
いて説明すると、先ず、図１に示すように、画像読取装
置１は、原稿Ｇに所定の光を照射する光源（図示略）
と、この光源の光によって原稿Ｇから出射される出射光
Ｒを異なる方向へ反射させる反射鏡３と、この反射鏡３
から反射された光を集光する集光レンズ５と、集光レン
ズ５を透過した光を画像に応じた電気信号に変換する光
変換手段７（一次元イメージセンサ）を備えている。そ
して、反射鏡３が原稿Ｇの近傍の所定位置に配置される
と共に原稿Ｇと平行な回転軸３ａを介して回転自在に構
成されている。また、光変換手段７が反射鏡３の反射方
向先に集光レンズ５と一体的に配設されると共に、この
光変換手段７が反射鏡３に対し相対的に移動可能ならし
める光変換手段移動機構９が設けられている。

【００２３】加えて、反射鏡３の近傍に駆動機構１１が
設けられて、当該反射鏡３の回転軸３ａに駆動力を伝達
すると共に光変換手段移動機構９に駆動力を伝達し、反
射鏡３の回転に伴う原稿Ｇの読み取りライン１３（出射
面）までの距離の変化に応じて、反射鏡３と光変換手段
７の相互間距離が調整され、読み取りライン１３から光
変換手段７までの光路距離がほぼ一定に維持されるよう
になっている。

【００２４】以上を詳しく説明すると、画像読取装置１
において、反射鏡３は、矩形形状の鏡から構成されてお
り、原稿Ｇと平行に位置決めされている回転軸３ａに担
持されている。具体的には、原稿Ｇの長手方向の一端部
の上方に設置されている。そして、原稿Ｇから出射した
出射光Ｒを光変換手段７側に反射させる役割を有してい
る。また、反射鏡３を担持する回転軸３ａの一端部に
は、所定の反射鏡ギヤ３ｂが固定されている。この反射
鏡ギヤ３ｂは、後述するモータギヤ１１ａからの駆動力
を受けて反射鏡３を回転駆動するためのものである。こ
こで、反射鏡３は、画像の読み取りに際して僅かしか回
転しないために、モータギヤ１１ａに対して反射鏡ギヤ
３ｂは歯数の大きなギヤが採用されている。

【００２５】反射鏡３の近傍には、駆動機構としてのス
テッピングモータ１１が配設されている。このステッピ
ングモータ１１は、上記した反射鏡３及び後述する光変
換手段移動機構９を駆動するためのものである。このス
テッピングモータ１１は図示しない主制御部からの信号
に従って回転制御されるようになっている。また、ステ
ッピングモータ１１の回転軸（図示略）には、所定のモ
ータギヤ１１ａが設置されている。このモータギヤ１１
ａは、上記したように、反射鏡ギヤ３ｂと係合すると共
に後述する光変換手段移動機構９に駆動力を伝達するた
めのものである。

【００２６】また、反射鏡３による光の反射方向先に
は、光変換手段７が配設されている。この光変換手段７
は、原稿Ｇの表面から出射して反射鏡３で反射した光を
画像に応じた電気信号に変換するためのものである。具
体的には、原稿Ｇの表面の画像を一次元でとらえて、原
稿全体を走査して、これを二次元の平面画像に変換して
画像を形成するようになっている。

【００２７】上記した光変換手段７と反射鏡３の相互間
には、所定の集光レンズ５が配設されている。この集光
レンズ５は、反射鏡３から反射した光を上記した光変換
手段７に結像させるためのものである。そして、この集
光レンズ５は上記光変換手段７とその相互間距離が固定
されるように、平板状の光変換手段支持部材１５上に固
定されている。

【００２８】光変換手段支持部材１５の下面の一方に
は、所定のネジ部材貫通孔１７ａが形成されている。こ
のネジ部材貫通孔１７ａは、後述するネジ部材１７が嵌
合されるためのものであり、反射鏡３方向に向かって形
成されている。そして、ネジ部材貫通孔１７ａの内部に
所定の爪部材（図示略）が配設され、この爪部材がネジ
部材１７の溝にはまりこむようになっている。また、光
変換手段支持部材１５の下面の他方には、所定のガイド
部材貫通孔（図示略）が形成されている。このガイド部
材貫通孔は、後述する棒状のガイド部材１９が嵌合され
るためのものであり、ネジ部材貫通孔１７ａと同様に反
射鏡３側に向けて形成されている。但し、このガイド部
材１９が嵌合されるのはガイド部材貫通孔に限定される
ものではなく、一方側が解放されている所定の凹部溝で
あってもよいし、その他形状は不問である。

【００２９】また、光変換手段支持部材１５と反射鏡３
の相互間には、所定のネジ部材１７とガイド部材１９が
配設されている。先ず、ネジ部材１７は、ネジ部材貫通
孔１７ａから反射鏡３の一端部に向けて延設されると共
に読み取る原稿Ｇの面と平行となっている。そして、ネ
ジ部材１７のネジ部がネジ部材貫通孔１７ａに嵌合する
ようになっている。このネジ部材１７のネジ部を構成す
る各ネジ溝は、後述するように各領域でその溝のピッチ
が異なって形成されている。一方、ガイド部材１９も上
記したガイド部材貫通孔から反射鏡３の他端部に向けて
延設されている。即ち、ネジ部材１７及びガイド部材１
９は相互に平行でその一端部を反射鏡３に向けて配設さ
れている。そして、原稿Ｇとも平行となっており、光変
換手段移動機構９により光変換手段支持部材１５が移動
する場合でも、原稿Ｇからの距離は変化しないようにな
っている。

【００３０】また、図２に示すように、上記したネジ部
材１７の先端部には、所定のネジ部材ギヤ２１が配設さ
れている。このネジ部材ギヤ２１は駆動力を受け取るた
めのものであり、所定の歯数で構成されている。そし
て、このネジ部材ギヤ２１と上記したモータギヤ１１ａ
の相互間に傘歯車２３が係合されている。なぜなら、図
２に示すように、モータギヤ１１ａの回転軸中心とネジ
部材１７の回転軸中心は略直角となっているからであ
る。

【００３１】ここで、図１及び図２においては、各回転
軸やギヤに軸受等が記載されていないが、これは各構成
要素の位置関係等の説明を明確するために便宜上省略し
たものである。従って、実際には各回転部材は所定の軸
受け等に支持されているものである。

【００３２】本実施形態では、以上のように相互に平行
なネジ部材１７とガイド部材１９を設けているが、本発
明はこれに限定されるものではなく、例えば、二本の平
行なガイド部材を設けるとともに、更に平行にネジ部材
を設けてこのネジ部材に対して光変換手段支持部材１５
から所定の爪部材（図示略）を突出させると共にこれを
ネジ部材１７のネジ部に係合させ、ネジ部材１７の回転
に伴う爪部材の移動により光変換手段支持部材１５を移
動するように構成してもよい。以上のように構成するこ
とで、ネジ部材１７が回転し光変換手段支持部材１５を
反射光の光軸方向に並行移動可能ならしめる。ここで、
モータギヤ１１ａとネジ部材ギヤ２１の歯数を適切に選
択し減速比を設定することで、光変換手段支持部材１５
を高精度で且つ高速に移動させることが可能となる。

【００３３】次に、本実施形態の光学的配置及び画像読
取行程について、図３に基づいて説明する。この図３か
ら分かるように、反射鏡３は原稿Ｇの一端部の上方に配
置されている。そして、反射鏡３の右方に光変換手段７
及び集光レンズ５が配設されている。更に、原稿Ｇは反
射鏡３の鉛直下方から斜め下方に位置しており、その走
査方向の長さが図中ではＤで表されている。

【００３４】先ず、反射鏡３で反射された反射光は、集
光レンズ５により光変換手段７上に結像される。光変換
手段７は、結像された反射光を部分画像として読み取
る。そして、反射鏡３の回転軸３ａには、ステッピング
モータ１１の回転駆動がモータギヤ１１ａ及び反射鏡ギ
ヤ３ｂにより伝達され（図示略２参照）、これによって
反射鏡３が回転駆動される。また、反射鏡３の回転に伴
い、出射面の読取ライン１３は原稿Ｇ上を移動してい
く。これに同期して光変換手段７は、複数の部分画像を
順次読み取り、これらを合成することにより読取原稿Ｇ
に対応した２次元画像を得ることができる。

【００３５】一方、ネジ部材１７には、ステッピングモ
ータ１１の回転駆動力がモータギヤ１１ａ，傘歯車２３
及びネジ部材ギヤ２１（図２参照）を介して伝達されて
回転駆動される。これにより、集光レンズ５と光変換手
段７を担持した光変換手段支持部材１５は、反射鏡３か
らの反射光軸方向に並行移動される。

【００３６】本実施形態にかかる画像読取装置１では、
反射鏡３の鉛直下方を読取開始点として走査するため、
図３に示すように読取原稿Ｇの一端を反射鏡３の中心の
真下に位置決めして画像を読み取る。このため、反射鏡
３と水平面とのなす角をθ、原稿Ｇ上の読み取り面の方
向と垂直面とのなす角をφとすると、反射鏡３は、次式
（１）で求められる範囲で回転駆動される。また、θと
φとの間には、図３から明らかなように、次式（２）を
満たす関係が成り立っている。

【００３７】

【数１】

【００３８】また、原稿Ｇの読み取り面（出射面）から
光変換手段７までの全体の光路距離をＬとすると、光路
距離Ｌは、次式（３）という関係式で表せる。ここで、
各符号は、Ｌ₀:集光レンズと光変換手段との距離、Ｌ₁:
反射鏡と集光レンズとの距離、Ｌ₂:反射鏡から読み取り
ラインまでの距離、Ｈ: 反射鏡から原稿までの鉛直下方
距離をそれぞれ示している。また、上記した反射鏡３か
ら読み取りライン１３までの距離Ｌ₂の範囲は、図３か
ら明らかなように、次式（４）で表されるような範囲と
なる。従って、読み取りライン１３から光変換手段７ま
での光路距離Ｌを一定にするためには、各部の距離が次
式（５）を満たすことが必要となる。ここで、符号Ｃは
定数を意味している。従って、式（３）及び式（５）か
ら、次式（６）の関係を満たすように、反射鏡３と集光
レンズ５相互間の距離Ｌ₂を調整すればよい。

【００３９】

【数２】

【００４０】ここで、モータギヤ１１ａの歯数をＮ₁，
反射鏡ギヤ３ｂの歯数をＮ₂，傘歯車２３の歯数を
Ｎ₃，ネジ部材ギヤ２１の歯数をＮ₄ とし、更にステッ
ピングモータ１１の回転角度をψとすると、ψと反射鏡
３の角度θと読み込みラインへの角度φとの間には、次
式（７）で表される関係が生じている。また、この時の
ネジ部材１７の回転角度をαとすると、αと反射鏡３の
角度θと読み込みライン１３への角度φとの間には、次
式（８）で表される関係が生じている。以上のことか
ら、ネジ部材１７は、式（８）で表される角度α［ｄｅ
ｇ］だけ回転したとすると、読み取りライン１３への角
度は、次式（９）で表される角度だけ変化する。従っ
て、この式（９）を式（６）に代入して得られるネジ部
材１７の回転角αとＬ₁との関係を満たすようにネジ部
材１７のネジピッチが設定されている。

【００４１】

【数３】

【００４２】また、画像の走査においては、Ｎ₁とＮ₂を
適当に設定することにより、ステッピングモータ１１の
ステップ角に対してより高精度に反射鏡３を回転駆動す
ることができる。例えば、ステッピングモータ１１のス
テップ角度をψ₀とすると、図４に示すように反射鏡１
を、次式（１０）より求まる角度分解能で駆動すること
ができる。また、図４から分かるように、反射鏡３の回
転に伴う読み取りライン１３の移動量ｘは、次式（１
１）より求まる。そして、これを微分すると、次式（１
２）で表される関係が導かれる。この式（１２）から分
かるように、読み取りライン１３への角度が微小角度ｄ
φだけ回転すると、読取ライン１３がｄｘだけ移動す
る。このｄｘは、光変換手段７が読取駆動する時の走査
方向の幅を意味している。従って、良好な画像を得るた
めの走査方向の読み取り分解能（読み取りライン数）が
Ｍであるとすると、次式（１３）を満たすような微少距
離毎に読み取り動作を行う必要がある。このことによ
り、図４において、ステッピングモータ１１の微少走査
当たりの駆動角度をｄφとすると、読み込みライン１３
方向への角度がφの時は、次式（１４）で表される関係
を満たすように光変換手段支持部材１５を移動させるよ
うにネジ部材１３を構成すればよい。

【００４３】

【数４】

【００４４】次に、本実施例の画像読取装置１で複数の
画像を連続して読み込む場合の様子を図５に示す。先
ず、一回目の読取では（図５（Ａ）参照）、反射鏡３の
鉛直下方を読取開始点２５として図中の右方に走査し、
原稿Ｇの右端で読取を終了する。このとき、ステッピン
グモータ１１は、反射鏡３やネジ部材１７を最初の読取
開始点２５（反射鏡の鉛直下方）まで戻すことなくこの
状態を維持する。そして、二回目の読取動作では、一回
目の読取終了点２７（原稿の右端部）を読取開始点とし
て逆方向（左方）に走査し、一回目の読取開始点である
原稿の左端部で読取を終了する（図５（Ｂ）参照）。

【００４５】図５においては、一回目と二回目の読取の
様子を示したが、当然三回目の読取では一回目と同様
に、四回目の読取は二回目と同様に読み取ればよく、そ
れ以降も同様である。以上のように、往復走査で画像を
読み込む場合には、図６に示すように、得られる画像が
読み込む方向によって上下逆さまになってしまうが、こ
れは、読み込み後の画像変換処理により上下左右を逆に
変換することが可能である。

【００４６】［第二の実施形態］次に、第二の実施形態
を図７に示す。この実施形態にかかる画像読取装置３１
では、上記した実施形態と基本的な構成要素を共通とし
ている。しかし、本実施形態では、ステッピングモータ
を二つ用いており、一方のステッピングモータ１１はモ
ータギヤ１１ａを介して反射鏡ギヤ３ｂに係合され、他
方のステッピングモータ１２はネジ部材１７の一端部に
接続されている。そして、このネジ部材１７を直接回転
させるようになっている。また、上記した第一の実施形
態では、ネジ部材１７の先端に配設されたネジ部材ギヤ
２１とモータギヤ１１ａとが傘歯車２１を介して係合さ
れているが（図１参照）、本実施形態ではこれら相互間
の係合は分断されている（図７参照）。即ち、反射鏡３
とネジ部材１７とは相互に独立して回転できるようにな
っている。

【００４７】以上のように構成されたことにより、一方
のステッピングモータ１１により反射鏡ギヤ３ｂを通じ
て反射鏡３が回動駆動されると共に、他方のステッピン
グモータ１２によりネジ部材１７が回転駆動される。詳
しくは、図８に示すように、一方のステッピングモータ
１１と他方のステッピングモータ１２の駆動力が反射鏡
３とネジ部材１７に伝達される。ステッピングモータ１
１が反射鏡３を回転駆動する方式は、上記実施形態と基
本的に同一である。

【００４８】ここで、他方のステッピングモータ１２が
ネジ部材１７を回転駆動し光路距離を補正する方式とし
ては２つある。一つは、第一の実施形態と同様にネジ部
材１７に上記した式（６）及び式（８）に従うように所
定のネジ溝を刻んでおき、一方のステッピングモータ１
１と他方のステッピングモータ１２を同期させて一定速
度で回転させる方法である。そして、第二の方法は、ネ
ジ部材１７には一定間隔の溝を刻んでおき、他方のステ
ッピングモータ１２を数式６に従って回転駆動し、光路
距離を補正する方法である。この第二の方法では、ステ
ッピングモータ１２の回転速度をソフト的に変更可能な
ので、画像読取装置３１において読取原稿Ｇへの位置関
係が変わっても比較的柔軟に対応することができる。

【００４９】［第三の実施形態］次に、図９に基づい
て、第二の実施形態を示す。先ず、ステッピングモータ
１２は、ネジ部材１７を直接駆動し、光変換手段支持部
材１５を平行移動させる。また、ネジ部材１７の先端部
にはいわゆるウォームが形成されると共に、反射鏡ギヤ
３ｃとの組み合わせによりウォーム・ギヤが構成されて
いる。これにより、反射鏡３が回転駆動される。また、
図１０にステッピングモータ１２の回転駆動をネジ部材
１７と反射鏡３に伝達する様子を示す。ステッピングモ
ータ１２は、本発明の第一の実施形態で示した式（１
４）に従って駆動されることにより、一回の走査幅が一
定で画像読み取りができる。これにより、ネジ部材１７
のネジ溝は、第一の実施形態で示した式（６）及び式
（８）に従って形成すればよい。

【００５０】以上のように構成すると、部品点数を大幅
に削減することができると共に、上記した実施形態と同
様に反射鏡３の回転と光変換手段支持部材１５の移動を
所定の条件を満たすように制御することができる。

【００５１】

【発明の効果】本発明は以上のように構成され機能し、
原稿の出射面から集光レンズ及び光変換手段までの光路
長が常にほぼ一定に保たれるので、反射鏡の回転による
走査に起因する反射鏡から出射面までの光路距離の変動
が吸収され、特別に画像変換処理を行わなくても読み込
んだ画像に歪みが生じない、という優れた効果を生じ
る。

【００５２】また、集光レンズ及び光変換手段の位置を
移動させるように構成したので、被写界深度の浅い集光
レンズを使用することができる。このため、集光レンズ
としてより明るいレンズを用いることができる、という
優れた効果を生じる。

【００５３】また、光路距離を補正する機構として、棒
状のネジ部材及びガイド部材を用いるので、画像読取装
置を全体として小型に構成することができると共に、読
み取り速度の高速化が可能となる、という優れた効果を
生じる。

【００５４】また、読取開始点または終了点が反射鏡の
真下となるため、１次元のイメージセンサから読取面ま
での光路長変化が単調増加または単調減少となる。その
ため、一方向のみの平行移動で光路長補正が可能とな
る。さらに、前回の走査の読取終了点が読取開始点とな
るため、走査終了時に、反射鏡を元の状態に戻す必要が
なく、速やかに次の走査を開始できる。加えて、光変換
手段移動機構及び反射鏡の駆動時間を抑制することがで
きるため、装置全体として省電力化が可能となる、とい
う優れた効果を生じる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す斜視図である。

【図２】図１に開示した画像読取装置の平面図である。

【図３】図１に開示した画像読取装置の光学的配置を示
す説明図である。

【図４】画像を読み取る場合の反射鏡の角度変化に伴う
読み取る出射面の位置変化を示す説明図である。

【図５】画像を読み取る状態を示す説明図であり、図５
（Ａ）は反射鏡の鉛直下方から斜め下方に向かう場合を
示し、図５（Ｂ）は逆に斜め下方から鉛直下方に向かう
場合を示す。

【図６】読み取った画像を示す説明図であり、図６
（Ａ）は反射鏡の鉛直下方を読み取り開始点とした場合
を示し、図６（Ｂ）は斜め下方を読み取り開始点とした
場合を示す。

【図７】本発明の第二の実施形態を示す斜視図である。

【図８】図７に開示した画像読取装置の平面図を示す。

【図９】本発明の第三の実施形態を示す斜視図である。

【図１０】図９に開示した画像読取装置の平面図を示
す。

【図１１】従来の画像読取装置の光学的配置を示す説明
図である。

【図１２】図１１に開示した画像読取装置で読み取る場
合の出射光と鉛直方向とのなす角と光路距離の変化の関
係を示す説明図である。

【図１３】光路距離の補正をせずに読み取った画像に生
じる樽型の歪みを示す説明図である。

【符号の説明】

１画像読取装置３反射鏡３ａ回転軸５集光レンズ７光変換手段９光変換手段移動機構１１駆動機構（ステッピングモータ）１３読み取りライン（出射面）１５光変換手段支持部材１７ネジ部材１９ガイド部材Ｇ原稿

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０６Ｆ 15/64 ３２５Ｅ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】原稿に所定の光を照射する光源と、この
光源の光によって原稿から出射される出射光を異なる方
向へ反射させる反射鏡と、この反射鏡から反射された光
を集光する集光レンズと、集光レンズを透過した光を画
像に応じた電気信号に変換する光変換手段を備えた画像
読取装置において、前記反射鏡を原稿の近傍の所定位置に配置すると共に原
稿と平行な回転軸を介して回転自在に構成し、前記光変
換手段を前記反射鏡の反射方向先に前記集光レンズと一
体的に配設すると共にこの光変換手段を反射鏡に対し相
対的に移動可能ならしめる光変換手段移動機構を設け、前記反射鏡の近傍に駆動機構を設けて当該反射鏡の回転
軸に駆動力を伝達すると共に前記光変換手段移動機構に
駆動力を伝達し、前記反射鏡の回転に伴う原稿の出射面までの距離の変化
に応じて、前記反射鏡と光変換手段の相互間距離を調整
し、出斜面から光変換手段までの光路距離をほぼ一定に
維持することを特徴とした画像読取装置。
【請求項２】前記光変換手段移動機構を、前記反射鏡
側に延設される棒状のネジ部材と、このネジ部材と並行
で前記反射鏡側に延設される棒状のガイド部材と、これ
らネジ部材に嵌合されるネジ部材貫通孔及び前記ガイド
部材と嵌合されるガイド部材貫通孔を備え、このネジ部
材貫通孔に所定の爪部材を設けた光変換手段支持部材と
から構成したことを特徴とする請求項１記載の画像読取
装置。
【請求項３】前記駆動機構により光変換手段移動機構
に駆動力を伝達すると共に、この光変換手段移動機構に
伝達された駆動力を反射鏡の回転軸に伝達することを特
徴とする請求項１または２記載の画像読取装置。
【請求項４】前記反射鏡の鉛直下方の出射面を読み取
り開始点としたことを特徴とした請求項１，２または３
記載の画像読取装置。
【請求項５】画像の読み取りが終了した時の反射鏡の
角度を維持すると共に、次の画像読み取りに際しては、
駆動機構を反転させることを特徴とした請求項１，２，
３または４記載の画像読取装置。