JPH10271290A - スキャナー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】走行部に無端状ベルト部材を用い、湾曲面や段
差等を有する原稿を良好にスキャンすることができる小
型のスキャナーを提供する。 【解決手段】副走査方向の前後に配置した一対のローラ
２２、２４間に副走査ベルト２６（無端状ベルト部材）
を巻き掛ける。副走査ベルト２６の軌道の上段略中央部
にテンションローラ３２を設け、軌道の下段には副走査
ベルト２６を原稿３０に向けて押圧するガイドローラ３
４を設ける。かかる構成の走行装置をスキャナー１０の
左右に設け、両者を連結軸で連結する。そして、一方の
副走査ベルト２６の回転を連結ローラ３８を介して位置
検出センサ４２で検出し、スキャナー１０の位置を検出
する。これにより、湾曲した原稿に対しても、少なくと
も一方の副走査ベルト２６の一部が原稿３０に当接して
回動し、副走査方向の位置を正確に検出できる。また、
スキャナー１０の走行操作も容易になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はスキャナーに係り、
特に、手動によって原稿面上を走行させながら原稿の２
次元画像を読み取る小型のスキャナーに関する。

【０００２】

【従来の技術】光源で原稿を照明しつつ、該原稿に沿っ
て移動操作しながら原稿の２次元画像を読み取るハンデ
ィースキャナーでは、読取口（スキャンスリット）から
入射する原稿面からの光をレンズを介してラインセンサ
（ＣＣＤ）に導いている。この種のハンディースキャナ
ーで写真等の平面原稿をスキャンする場合、原稿の読み
込む部分がスキャナーの下に隠れ、読み込み位置の把握
が困難で、読み込み範囲の過誤が生じやすい。かかる不
便さを解消するため、スキャナーで隠れる部分が少なく
なるように副走査方向の寸法を短くし、スキャナーを縦
型に原稿に対して略垂直に立てて使用する薄型のスキャ
ナーが提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、副走査
方向の寸法が短いスキャナーでは、図５に示すように、
本７０などの湾曲した面をスキャンする場合や貼り込み
のような凹凸のある原稿をスキャンする場合には、移動
量を検出する為の主ローラ７２がスキャン面から離れ易
いという欠点がある。

【０００４】一方、スキャナー７４の下部には、前記主
ローラ７２の他、スキャンスリットを挟んで補助ローラ
７６が設けられているが、この補助ローラ７６はスキャ
ナー７４を副走査方向（図中矢印Ａで示す方向）に真っ
直ぐ走行させるべく移動方向を規制するためのものであ
り、前記主ローラ７２との連動関係はなく独立して自由
に回転する。

【０００５】従って、スキャン中に主ローラ７２が常に
原稿面（スキャン面）に接触していることを確認しなが
ら慎重に走行させなければならず操作が不便であり、主
ローラ７２がスキャン面から離れるとスキャナー７４の
移動と主ローラ７２の回転が連動しないため画像の部分
的欠落や歪みが発生し、スキャン画像の劣化という不具
合が生じる。

【０００６】更に、スキャナー本体を薄型化する上で、
主ローラと補助ローラの間隔が狭くなり、本来副走査方
向に真っ直ぐスキャンするための補助ローラの目的を果
たすことが困難になっている。本発明はこのような事情
に鑑みてなされたもので、本等の湾曲した面を良好にス
キャンすることができる小型のスキャナーを提供するこ
とを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
する為に、光源で原稿を照明するとともに、前記原稿上
を副走査方向に移動させながら前記原稿からの光を縮小
光学系を介してイメージセンサに導き、前記原稿の２次
元画像を読み取るスキャナーにおいて、副走査方向の前
後に所定の間隔で配置された一対のローラと、前記一対
のローラ間に巻き掛けられ、スキャン走行時に前記原稿
面に当接して回動する無端状ベルト部材と、前記無端状
ベルト部材の回動量に基づいて副走査方向の位置を検出
する位置検出手段と、を備えたことを特徴としている。

【０００８】本発明は、スキャン走行時に原稿面と当接
して副走査方向の走行を行うための走行手段として、従
来の主ローラ、副ローラに代え、無端状ベルト部材を採
用している。即ち、副走査方向の前後に配置した一対の
ローラ間に無端状ベルト部材を巻き掛け、スキャン時に
前記無端状ベルト部材の一部を原稿面に接触させて走行
させる。この時、無端状ベルト部材は、原稿との摩擦力
によって巻き掛け軌道に沿って回動することになる。

【０００９】無端状ベルト部材は、従来の主ローラ及び
副ローラの構成に比べて原稿との接触面積が大きく、原
稿が湾曲面の場合にも常に無端状ベルト部材の一部が原
稿に当接し、無端状ベルト部材が回動する。この無端状
ベルト部材の動きを位置検出手段で検出してスキャナー
の副走査方向の位置を検出している。従って、本発明に
よれば、無端状ベルト部材の一部分が原稿面から離れて
も、無端状ベルト部材の他の部分が原稿面に当接し、副
走査方向の移動を検出することができる。これにより、
正確な位置検出が可能となり、画像の部分的欠落や歪み
の発生を防ぐことができる。また、副走査方向に長い無
端状ベルトによって走行方向が規制され、スキャン走行
時の直線走行性を高めることができる。

【００１０】更に、無端状ベルト部材を原稿面に向けて
押圧するガイド部材を設けることで、無端状ベルトを原
稿面に安定して接触させることができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下添付図面に従って本発明に係
るスキャナーの実施の形態について詳説する。図１は、
本発明に係るスキャナーの実施の形態を示すハンディー
スキャナーの側面透視図、図２は正面透視図である。こ
のスキャナー１０は、ケーシング１２内に反射光学ユニ
ット１４、レンズ１６、ＣＣＤイメージセンサ１８、信
号処理基板２０等が配設されるとともに、ケーシング１
２の底部に第１ローラ２２、第２ローラ２４（一対のロ
ーラに相当）及び副走査ベルト（無端状ベルト部材に相
当）２６等から成る走行装置が設けられて構成される。
尚、図中符号２８はＣＣＤ基板である。

【００１２】第１ローラ２２及び第２ローラ２４は、図
１に示すように副走査方向（図中矢印Ａで示す）に所定
距離だけ隔てて配置され、両ローラの間に環状の副走査
ベルト２６が巻き掛けられている。両ローラ間の距離は
特に限定するものではないが、スキャナーの直進走行
性、厚さ方向（図１中左右方向）の寸法等を考慮して妥
当な間隔に設定する。

【００１３】また、詳しくは図示されていないが、第
１、第２ローラ２２、２４と副走査ベルト２６との滑り
を無くすために、第１、第２ローラ２２、２４には溝車
やスプロケット等を利用することが好ましい。また、副
走査ベルト２６は、原稿３０との摩擦等を考慮してゴム
材料で形成される。前記第１、第２ローラ２２、２４間
に形成される副走査ベルト２６の軌道のうち、上段の軌
道の略中央部にテンションローラ３２が設けられ、下段
にはガイドローラ（ガイド部材）３４、３４、３４が設
けられる。

【００１４】テンションローラ３２は、ケーシング１２
に固定された図示せぬ支持部材に支持され、バネ等の弾
性部材を介して図中下向きに付勢される。該テンション
ローラ３２が副走査ベルト２６を外側から図中下方に押
圧し、副走査ベルト２６の緩みを除去している。ガイド
ローラ３４、３４、３４は、副走査方向に３つ直線的に
配置され、各ローラはケーシング１２に固定された図示
せぬ支持部材に支持され、それぞれバネ等の弾性部材を
介して図中下向きに付勢される。このガイドローラ３
４、３４、３４が副走査ベルト２６を内側から図中下方
に押圧しており、副走査ベルト２６は原稿３０面の形状
に追従して変形するとともに、原稿３０との接触が保た
れるようになっている。これにより、副走査ベルト２６
が原稿３０に安定して当接する。尚、ガイドローラ３４
の個数は３個に限らず、他の数でもよい。

【００１５】かかる構成によって、副走査ベルト２６の
一部が原稿３０面に当接して走行すると、摩擦力によっ
て副走査ベルト２６が巻き掛け軌道に沿って図中時計回
転方向に回転する。上述の第１、第２ローラ２２、２
４、及び副走査ベルト２６等から成る走行装置は、図２
に示すようにスキャナー１０の左右両側に設けられる。
そして、左右の第２ローラ２４どうし（又は第１ローラ
２２どうし）は、連結軸３６によって連結される。従っ
て、少なくとも一方の副走査ベルト２６が原稿３０面に
当接して回動すれば、他方の副走査ベルト２６が原稿３
０に当接していない場合にも、左右の副走査ベルト２
６、２６が同一方向に同等量回動する。

【００１６】図２中右側の副走査ベルト２６には、該副
走査ベルト２６と連動して回動する連結ローラ３８が設
けられ、該連結ローラ３８を介して回転検出用の羽根車
４０が設けられる。羽根車４０の盤面には、周方向に沿
って所定の間隔でスリットが形成され、このスリットを
位置検出センサ４２で検出して前記副走査ベルト２６の
動きを検出する。位置検出センサ４２には、例えば、フ
ォトインタラプタが用いられる。尚、前記位置検出セン
サ４２は、信号処理基板２０の上に直接実装され、配線
の簡略化、低コスト化が図られている。

【００１７】次に、スキャナーの光学系について説明す
る。反射光学ユニット１４は、図３に示すように２つの
光学ブロック４４、４６の組み合わせから成り、各光学
ブロック４４、４６は透明の光学プラスチックで成形さ
れる。同図中左側の光学ブロック４４の側面には、照明
用の光源４８が組み込まれており、該光源４８から発せ
られる光は光学ブロック４４の内部を通過して照明光出
射面４４ａから出射される。尚、光源４８には、例え
ば、発光ダイオード（ＬＥＤ）アレイ、蛍光ランプ等が
用いられる。

【００１８】前記ケーシング１２の底面の略中央部に
は、スキャンスリット５０が形成されており、前記照明
光出射面４４ａから出射される照明光は、該スキャンス
リット５０を介して原稿３０に照射される。また、前記
光学ブロック４４、４６の対向する各面には、それぞれ
長さＬ1 の反射面５２、５４と、これに直交する長さＬ
2 （＞Ｌ1 ）の反射面５６、５８とが形成されている。
光学ブロック４４、４６は同じ長さの反射面どうしが互
いに平行に向かい合うように配置され、図示せぬ固定部
材によってケーシング１２に固定されている。かかる配
置により、長さＬ1 の一組の平行な反射面５２、５４
と、長さＬ2 （＞Ｌ1 ）の一組の平行な反射面５６、５
８とから成る反射光学系が形成される。

【００１９】２つの光学ブロック４４、４６は、所定の
距離（Ｗ）だけ隔てて配置され、反射面５２と反射面５
８の交線部分に光の入射口に相当する開口部が形成され
るとともに、反射面５４と反射面５６の交線部分に光の
出射口に相当する開口部が形成される。前記入射口と出
射口とは、各反射面５２、５８、５４、５６の反射の妨
げとならない程度の大きさに形成される。

【００２０】このように、入射口の幅を制限することに
より、必要な光の入射を確保しつつ、不要光の進入を防
止できる。また、出射口の幅に応じて適正な出射光量を
得ることができるという利点がある。尚、出射口の幅が
小さいとサジタル方向の光量が小さくなり解像度が低下
するので、サジタル方向の光量を十分に得られる程度に
出射口の幅を定める必要がある。

【００２１】光源４８によって照明された原稿３０から
の反射光は、前記スキャンスリット５０からケーシング
１２内に導かれ、前記入射口から当該反射光学ユニット
１４に入射する。反射光学ユニット１４に入射した光
は、反射面５６で図中９０度右方向に反射され、以後、
反射面５４、５８、５２、５６、５８、５４、５６、５
２、５８の順に反射され、最終的に出射口から反射光学
ユニット１４外へ出射される。

【００２２】反射光学ユニット１４の出射口の上方に
は、レンズ１６、及びＣＣＤイメージセンサ１８が配設
される（図１参照）。かかる光学配置によって、前記光
源４８で照明された原稿３０からの反射光を反射光学ユ
ニット１４、及び前記レンズ１６を介してＣＣＤイメー
ジセンサ１８に導く縮小光学系の光路が形成される。Ｃ
ＣＤイメージセンサ１８は、スキャナー１０の走行方向
（図中矢印Ａで示す方向）と直交する方向（紙面に対し
て垂直方向）に所定の画素分の受光部が配設されてお
り、ＣＣＤイメージセンサ１８の受光面に結像された画
像光は、各受光部で電荷蓄積され光の強さに応じた量の
信号電荷に変換される。

【００２３】ＣＣＤイメージセンサ１８の受光面に入射
した光は、光の強さに応じた電気信号に変換され、その
電気信号は信号処理基板２０に導かれる。そして、信号
処理基板２０において、前記位置検出センサ４２からの
副走査方向の移動量の信号に同期させて公知の画像信号
処理回路を作動させることで、原稿３０の２次元画像が
取得される。

【００２４】尚、信号処理基板２０には、上記画像信号
処理回路の他、光源４８の点灯／消灯を行う光源駆動回
路や画像データを記憶するメモリー等各種の電子回路が
形成されている。次に、上記の如く構成されたハンディ
ースキャナーの作用について説明する。スキャナー１０
を原稿３０の上に載せて、図示せぬスタートスイッチを
押して原稿３０上を図１中右方向（副走査方向）に走行
させると、副走査ベルト２６の一部が原稿３０に接触し
て回動する。原稿３０が平面の場合には、左右の副走査
ベルト２６、２６が共に原稿３０に接触して回転する。
この場合、該スキャナー１０は、副走査方向に長い平行
な副走査ベルト２６、２６によって移動方向が規制さ
れ、副走査方向の走行の直線性が保たれる。

【００２５】そして、副走査ベルト２６の回動と連動し
て回動する羽根車４０に基づいて位置検出センサ４２に
よってスキャナー１０の動きを検出し、スキャナー１０
の位置を把握しながら、原稿３０からの光を上述の反射
光学ユニット１４、及びレンズ１８を介して順次ＣＣＤ
イメージセンサ１８に取り込む。読み込み範囲の移動が
完了したらスタートスイッチを解除して読み込みを終了
する。これにより、原稿３０の２次元画像を取得するこ
とができる。

【００２６】また、スキャン対象物が本などの湾曲面
や、凹凸のある原稿の場合でも（図３参照）、左右の副
走査ベルト２６、２６のうち少なくとも一方の副走査ベ
ルト２６の一部が原稿３０に接触して回転すれば、その
回転力が連結軸３６を介して他方の副走査ベルト２６に
伝達される。従って、左右の副走査ベルト２６、２６は
連動して、同一方向に等量回転する。そして、この回転
に基づいて位置検出センサ４２が副走査方向の位置を検
出する。

【００２７】これにより、一方の副走査ベルト２６が原
稿３０から離れても、他方の副走査ベルトが原稿に接触
して回転すれば、副走査方向の移動量を検出することが
でき、画像の部分的欠落や歪みの発生を防止できるとい
う利点がある。図４には、副走査ベルトの他の巻き掛け
形態が示されている。図１で説明した実施の形態では、
副走査ベルト２６が巻き掛けられる第１、第２ローラ２
２、２４の最下面と、ガイドローラ３４、３４、３４の
最下面とは、略同一の高さ設定されている。これに対
し、図４に示すように、ガイドローラ３４、３４、３４
の最下面（Ｚ1 ）を第１、第２ローラ２２、２４の最下
面（Ｚ2）よりもｄだけ下方に配置し、これに副走査ベ
ルト２６を巻き掛ける。即ち、副走査ベルト２６の巻き
掛け軌道が上辺に対して下辺が短い台形状になるように
構成する。

【００２８】かかる巻き掛け形態を採用すると、副走査
方向の前後方向に副走査ベルト２６の傾斜面６０、６１
が形成され、原稿３０の凹凸や段差を乗り越えやすくな
る。これにより、段差等を有する原稿上を一層滑らかに
走行させることができるという利点がある。上記実施の
形態では、副走査ベルト２６に接触する連結ローラ３８
を介して回転検出を行う場合を例に説明したが、位置検
出の方法はこれに限らず、例えば、連結軸３６の回動を
検知するように位置検出センサ４２を設けてもよい。

【００２９】また、図１、図４で説明したガイドローラ
３４に代えて、摩擦の小さい非回動の押圧部材を用いて
もよい。例えば、副走査ベルト２６との当接部側が円弧
状に形成された押圧部材をケーシング１２に固定された
図示せぬ支持部材に支持するとともに、バネ等の弾性部
材を介して図中下向きに付勢してもよい。更に、上記実
施の形態では、一対の光学ブロック４４、４６を用いて
原稿３０からの光をレンズ１６に導くための光路を形成
する場合を例に説明したが、これに限らず、ミラーを用
いて光路を形成してもよい。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係るスキャ
ナーによれば、スキャン走行時に原稿面と当接して副走
査方向の走行を行うための走行手段として無端状ベルト
部材を用い、この無端状ベルト部材の回動に基づいて副
走査方向の位置を検出するようにしたので、湾曲面、凹
凸、段差等を有する原稿についても常に無端状ベルト部
材の一部を原稿に当接させることができ、正確な位置検
出が可能となる。これにより、画像の部分的欠落や歪み
の発生を防止できるという効果を奏する。

【００３１】また、本発明によれば、無端状ベルトによ
って副走査方向の走行方向が規制され、スキャン走行時
の直線走行性を高めることができるとともに、原稿の凹
凸、段差に対しても容易に追従して走行させることがで
き、スキャナーの走行操作が容易となるという効果を奏
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るスキャナーの実施の形態を示すハ
ンディースキャナーの側面透視図

【図２】図１に示したスキャナーの正面透視図

【図３】反射光学ユニットの構成を示す要部断面図

【図４】副走査ベルトの他の巻き掛け形態を示す図

【図５】従来のハンディスキャナーの使用態様の一例を
示す側面図

【符号の説明】 １０…スキャナー １２…ケーシング １４…反射光学ユニット １６…レンズ １８…ＣＣＤイメージセンサ ２２…第１ローラ ２４…第２ローラ ２６…副走査ベルト（無端状ベルト部材） ３０…原稿 ３２…テンションローラ ３４…ガイドローラ（ガイド部材） ３６…連結軸 ３８…連結ローラ ４０…羽根車 ４２…位置検出センサ ４８…光源

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源で原稿を照明するとともに、前記原
   稿上を副走査方向に移動させながら前記原稿からの光を
   縮小光学系を介してイメージセンサに導き、前記原稿の
   ２次元画像を読み取るスキャナーにおいて、 副走査方向の前後に所定の間隔で配置された一対のロー
   ラと、 前記一対のローラ間に巻き掛けられ、スキャン走行時に
   前記原稿面に当接して回動する無端状ベルト部材と、 前記無端状ベルト部材の回動量に基づいて副走査方向の
   位置を検出する位置検出手段と、 を備えたことを特徴とするスキャナー。
2. 【請求項２】 前記無端状ベルト部材を前記原稿面に向
   けて押圧するガイド部材を備えたことを特徴とする請求
   項１のスキャナー。