JPH11237699A - 画像読取り装置 - Google Patents

画像読取り装置

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JPH11237699A
JPH11237699A JP5626298A JP5626298A JPH11237699A JP H11237699 A JPH11237699 A JP H11237699A JP 5626298 A JP5626298 A JP 5626298A JP 5626298 A JP5626298 A JP 5626298A JP H11237699 A JPH11237699 A JP H11237699A
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JP
Japan
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lens
fresnel lens
scanning direction
main scanning
angle
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Pending
Application number
JP5626298A
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English (en)
Inventor
Toru Kamiyama
透 神山
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP5626298A priority Critical patent/JPH11237699A/ja
Publication of JPH11237699A publication Critical patent/JPH11237699A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 各装置共通のフレネルレンズやフィルム投影
装置を使用することが可能な画像取り装置を提供する。 【解決手段】 フレネルレンズ30とコンタクトガラス
との間の主走査方向における角度を調整するレンズ角度
調整機構を備えることで、投影光学系や結像光学系に応
じてフレネルレンズ30の姿勢を調整できるようにし
た。レンズ角度調整機構は、両スペーサ51、51を副
走査方向に動かしてフレーム29との噛合位置を調節す
ることにより、板バネ52により押さえられたフレネル
レンズ30の主走査方向片側を上下させて、フレネルレ
ンズ30とコンタクトガラスとの間の主走査方向におけ
る角度を調整できるようになっている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、フィルムプロジェ
クタなど原稿投影機を備えた画像取り装置に関し、更に
詳細には、原稿台を構成するコンタクトガラス上にフレ
ネルレンズを設置し、その上からフィルム原稿等の透過
原稿の画像を投影することにより、透過原稿の画像を画
像読取素子に結像させて読取りを行う画像取り装置に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】スキャナや複写機等の画像取り装置に
は、フィルムなどの透過原稿を読取るためにフィルムプ
ロジェクタを装着できるものがある。この種の画像取り
装置では、コンタクトガラス上に原稿の代わりにフレネ
ルレンズを設置し、その上からフィルムプロジェクタで
透過原稿の画像を投影することにより読取りが行われ
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来この種の
画像取り装置には、フレネルレンズの光学特性に起因し
て主走査方向に光量むらが生じ、読取り精度が低下する
という欠点があった。そのために、フィルムプロジェク
タの投影光学系と画像取り装置の結像光学系の特性に合
わせた非球面フレネルレンズを用いたり、光学特性の異
なるフレネルレンズを二枚重ねにして用いたりするなど
の工夫がなされてきた(特開平2−181132号公報
等)。しかし、これら非球面フレネルレンズや二枚重ね
のフレネルレンズは、各画像取り装置や各プロジェクタ
の特性に合わせて設計されており、しかも、各画像取り
装置や各プロジェクタに合わせてレンズの保持姿勢を調
整する機構を備えていないため、共通のフレネルレンズ
やプロジェクタを使用することができないという不具合
があった。本発明の解決すべき課題は、投影光学系や結
像光学系に応じてフレネルレンズの姿勢を調整すること
で、各装置共通のフレネルレンズやフィルム投影装置を
使用することが可能な画像取り装置を提供することにあ
る。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項1に記載の発明では、コンタクトガラス上に
通常の紙原稿等の代わりにフレネルレンズを設置してそ
の上からフィルム原稿などの透過原稿の原稿画像を投影
し、フレネルレンズを透過した光像を結像光学系により
主走査方向に延びる画像読取素子に結像させつつ副走査
方向に走査して画像の読取りを行う画像取り装置におい
て、前記フレネルレンズと前記コンタクトガラスとの間
の前記主走査方向における角度を調整するレンズ角度調
整機構を備えることで、投影光学系や結像光学系に応じ
てフレネルレンズの姿勢を調整し、読取り精度を向上で
きるようにしたことを特徴としている。また、請求項2
に記載の発明では、請求項1におけるレンズ角度調整機
構を、前記フレネルレンズの主走査方向片側部とこれを
保持するフレームとの間に介設されたスペーサの位置を
調節することにより前記フレネルレンズの角度調整を行
う極めて単純な構成としたことを特徴としている。
【0005】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図1は本発明の透過原稿投影装置
を備えた画像取り装置の概略構成を示す正面図である。
透過原稿投影装置1は、取り装置本体2上にセットされ
ており、フィルムプロジェクタ部3と、ミラーユニット
4とから概略構成されている。ブロジェクタ部3は、そ
の筐体内に、ハロゲンランプ11、リフレクタ12、防
熱フィルタ13、照明レンズ14、色補正フィルタ1
5、投影レンズ16等を配置して概ね構成され、フィル
ム原稿を保持するフィルムホルダ20は図示の位置に配
置される。ミラーユニット4は、取り装置本体2の本体
上のコンタクトガラス25の上に軸26を中心として上
下方向に開閉自在に支持された支持部材27と、支持部
材27の下面に設けられた折返しミラー28と、軸26
により支持部材27を回動自在に枢支した四角い環状の
基台(フレーム)29と、基台29により保持された矩
形のフレネルレンズ30と、基台29の四隅に配置され
たゴム足31とを有する。フレネルレンズ30の下面に
は保護フィルム32が設けられている。取り装置本体2
は上記コンタクトガラス25と、その直下に位置する読
取り光学系35とを有する。読取り光学系35は、ミラ
ー36、CCD37、及び読取レンズ38を有する。ま
た、必要に応じて図示しない光源も配置し、読取り光学
系35を副走査方向(図示左右方向)に走査可能に構成
される。CCD37は主走査方向(図示垂直方向)に延
びており、フレネルレンズ30を透過した光像をミラー
36及び読取レンズ38を経てCCD37の受光面に結
像させることにより、1ラインづつ読取りを行う。そし
て、ミラー36や光源等を所定の速度で移動させて読取
りラインを副走査方向に移動させることにより画像全体
の読取りが行われる。
【0006】図2はフレネルレンズ30の構造及び働き
を詳細に示した図である。フレネルレンズ30はスフェ
リカルフレネルレンズ30aとシリンドリカルフレネル
レンズ30bとを貼り合わせて構成され、投影レンズ1
6から出た光を読取レンズ38等を介してCCD37に
結像させるように構成されている。スフェリカルフレネ
ルレンズ30aは円ピッチのフレネルで構成され、シリ
ンドリカルフレネルレンズは直線ピッチのフレネルで構
成されている。したがって、フレネルレンズ30が正規
の位置から主走査方向にずれて設置されたり光軸が傾い
たりすると、投影レンズ16と読取レンズ38の光軸に
相対的ずれが生じることになる。
【0007】図3は、フレネルレンズ30が主走査方向
に若干ずれて設置されたことに伴って、投影レンズ16
の光軸G1 と読取レンズ38の光軸G2 がずれ量dだけ
相対的にずれた場合を示している。このような場合フレ
ネルレンズ30の位置によって、読取レンズ38の主光
線の方向に対して+側又は−側に投影光束が向かう。こ
の例では、読取レンズ38の光軸G2 が投影レンズ16
の光軸G1 と一致した状態38aからL側にずれ量dだ
けずれた結果、読取レンズ38の主光線の方向に対して
−側に投影光束が向かっている。
【0008】図4は投影レンズ16の光軸G1 と半画角
の小さい読取レンズ38における光軸G3 がずれ量dだ
けずれた場合を示している。この例では、読取レンズ3
8の光軸G3 が投影レンズ16の光軸G1 と一致した状
態38aからL側にずれ量dだけずれた結果、フレネル
レンズ30のR側では半画角の読取レンズ38の主光線
に対して−側に、L側では+側に投影光束が向ってい
る。フレネルレンズ30のR側とL側とにおける読取レ
ンズ38の主光線と投影光束のなす角度θ1 、θ2 の絶
対値は像高によって異なり、像高が大きいほど大きくな
る。
【0009】図5は、図3、図4のようにフレネルレン
ズ30が主走査方向に若干ずれて設置されたことに伴っ
て投影レンズ16の光軸G1 と読取レンズ38の光軸G
2 及びG3 とが相対的にずれた場合に、フレネルレンズ
30を主走査方向に角度θだけ傾けることにより、フレ
ネルレンズ30の光軸を投影レンズ16の光軸G1 と読
取レンズ38の光軸G2 の両方に一致させた状態を示し
ている。すなわち、フレネルレンズ30の光軸を投影レ
ンズ16と読取レンズ38とを結ぶ線に一致させてい
る。このように、フレネルレンズ30を主走査方向に角
度θだけ傾けることにより、フレネルレンズ30のL側
とR側とにおける読取レンズ38の主光線と投影光束と
のなす角度θ1 、θ2 の絶対値を一致させることができ
る。
【0010】図6は読取レンズ38の主光線の方向に対
してフレネルレンズ30を通る光の光量分布を測定した
結果を示している。L1 、R1 は図3の場合の最高像高
での左右の角度を、L2 、R2 は図4の場合の最高像高
での左右の角度を、L3 、R3 は図5の場合の最高像高
での左右の角度をそれぞれ示している。この結果から、
図3及び図5の場合はフレネルレンズ30のL側とR側
の光量が等しいが、図4の場合にはフレネルレンズ30
のL側とR側とで光量が違っていることが判る。図7
(a)、(b)は図4の場合におけるシェーディング補
正前と補正後の階調特性をそれぞれ示したものである。
この結果から、図4の場合のように取り装置のリニアリ
ティ(線形特性)が悪い場合には、フレネルレンズ30
のL側とR側とで光量が異なるため、シェーディング補
正を行うとL側とR側とで取り装置の出力(スキャナ出
力)の異なる部分が生じることがわかる。図8(a)、
(b)は図3及び図5の場合におけるシェーディング補
正前と補正後の階調特性をそれぞれ示したものである。
この結果から、図4及び図5の場合のようにフレネルレ
ンズ30のL側とR側の光量が等しい場合には、シェー
ディング補正後でもL側とR側の取り装置の出力(スキ
ャナ出力)が全明度において一致することがわかる。
【0011】図9は、フレネルレンズ30の光軸が主走
査方向に傾いたことに伴って、投影レンズ16の光軸G
1 に対し読取レンズ38の光軸G2 が角度αだけ傾いた
場合を示している。このような場合フレネルレンズ30
の光軸の傾いた方向によって、読取レンズ38の主光線
の方向に対して+側又は−側に投影光束が向う。この例
では、読取レンズ38の主光線の方向に対して−側に投
影光束が向っている。図10は投影レンズ16の光軸G
1 に対し半画角の読取レンズ38の光軸G3 が角度αだ
け傾いた場合を示している。この例では、半画角の読取
レンズ38の光軸G3 が投影レンズ16の光軸G1 から
L側に角度αだけ傾いた結果、フレネルレンズ30のR
側では半画角の読取レンズ38の主光線に対して−側
に、L側では+側に投影光束が向かっている。この場合
もフレネルレンズ30のR側とL側とにおける読取レン
ズ38の主光線と投影光束のなす角度θ1 、θ2 の絶対
値は像高によって異なり、像高が大きいほど大きくな
る。
【0012】図11は、図9、図10のようにフレネル
レンズ30の光軸が主走査方向に傾いたことに伴って投
影レンズ16の光軸G1 と読取レンズ38の光軸G2
びG3 とが相対的にずれた場合に、フレネルレンズ30
を主走査方向に角度θだけ傾けることにより、フレネル
レンズ30の光軸を投影レンズ16の光軸G1 と読取レ
ンズ38の光軸G2 の両方に一致させた状態を示してい
る。すなわち、フレネルレンズ30の光軸を投影レンズ
16と読取レンズ38とを結ぶ線に一致させている。こ
のように、フレネルレンズ30を主走査方向に角度θだ
け傾けることにより、フレネルレンズ30のL側とR側
とにおける読取レンズ38の主光線と投影光束とのなす
角度θ1 、θ2 の絶対値を一致させることができる。な
お、図6〜図8中における「’」の付いた符号R1’、
R2’等は図9〜図11中の符号に対応している。上記
のように、フレネルレンズ30が正規の位置から主走査
方向にずれて設置された場合でも、フレネルレンズ30
の光軸が主走査方向に傾いた場合でも、フレネルレンズ
30を主走査方向に所定の角度θだけ傾けることによ
り、フレネルレンズ30の光軸を投影レンズ16の光軸
1 と読取レンズ38の光軸G2 の両方に一致させるこ
とができる。そこで、本実施の形態の画像取り装置は、
フレネルレンズ30とコンタクトガラス25との間の主
走査方向における角度を調整するレンズ角度調整機構を
備えることで、投影光学系や結像光学系に応じてフレネ
ルレンズ30の姿勢を調整できるようになっている。
【0013】図12は上記レンズ角度調整機構の形態例
を示したものであり、(a)は主走査方向に沿った要部
断面図、(b)は副走査方向に沿った要部断面図であ
る。符号29はフレネルレンズ30を保持するフレーム
であり、フレーム29は、フレネルレンズ30の周縁部
を支えられるように、フレネルレンズ30の下面周縁部
を縁取るようにして環状の支持部29aを有している。
そして、フレーム29の上部4隅には、フレネルレンズ
30を支持部29aに押さえつけて保持するための板バ
ネ52が取り付けられている。図12(a)に示すよう
に、フレーム29の主走査方向における一方の支持部2
9a1 は他方の支持部29a2 よりも低く形成されてお
り、この一方の支持部29a1 とフレネルレンズ30と
の間にはスペーサ51が設けられている。図12(b)
に示すように、スペーサ51は左右一対の部材であり、
各スペーサ51、51の下面には鋸歯状の係合部53a
が形成されている。一方、上記一方の支持部29a1
は、副走査方向両側が上方に屈曲して傾斜しており、両
傾斜部の上面にはスペーサ51、51の下面と噛合する
鋸歯状の係合部53bがそれぞれ形成されている。上記
のように構成されたレンズ角度調整機構によれば、両ス
ペーサ51、51を副走査方向に動かしてフレーム29
との噛合位置を調節することにより、フレネルレンズ3
0の主走査方向片側(図12(a)における右側)を上
下させて、フレネルレンズ30とコンタクトガラス25
との間の主走査方向における角度を調整できる。したが
って、このレンズ角度調整機構を透過原稿投影装置を有
する画像取り装置に装備すれば、投影光学系や結像光学
系に応じてフレネルレンズ30の姿勢を調整して読取り
精度を向上できるので、従来のようにフレネルレンズ3
0を各画像取り装置毎の結像光学系や投影光学系の特性
に合わせて設計することなく、各装置共通のフレネルレ
ンズ30やフィルム投影装置を使用することが可能とな
る。また、上記のようにフレネルレンズ30とこれを保
持するフレーム29との間に介設した左右一対のスペー
サ51、51の位置を動かすことによってフレネルレン
ズ30の角度調整を行うといった極めて単純な安価な構
成でレンズ角度調整機構を実現できるので、上記レンズ
角度調整機構を付加したことによる画像取り装置の製品
コストへの影響は少ない。
【0014】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は以下のよ
うな優れた効果を奏する。請求項1に記載の発明では、
フレネルレンズとコンタクトガラスとの間の主走査方向
における角度を調整するレンズ角度調整機構を備えたこ
とにより、投影光学系や結像光学系に応じてフレネルレ
ンズの姿勢を調整し、読取り精度を向上できるので、各
装置共通のフレネルレンズやフィルム投影装置を使用す
ることが可能となる。また、請求項2に記載の発明で
は、フレネルレンズの主走査方向片側部とこれを保持す
るフレームとの間に介設されたスペーサの位置を調節す
るという極めて単純な構成のレンズ角度調整機構でフレ
ネルレンズの角度調整を行うことができるので、レンズ
角度調整機構を付加することによる画像取り装置の製品
コストの上昇を少なく抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の透過原稿投影装置を備えた画像取り装
置の概略構成を示す正面図である。
【図2】フレネルレンズの構造及び働きを詳細に示した
図である。
【図3】フレネルレンズが主走査方向に若干ずれて設置
されたことによる投影レンズと読取レンズの光軸ずれの
状態を例示した説明図である。
【図4】フレネルレンズが主走査方向に若干ずれて設置
されたことによる半画角の投影レンズと読取レンズの光
軸ずれの状態を例示した説明図である。
【図5】図3及び図4の場合にフレネルレンズを主走査
方向に傾けることにより光軸ずれを補償した状態を示す
説明図である。
【図6】読取レンズの主光線の方向に対してフレネルレ
ンズを通る光の光量分布の測定結果を示す図である。
【図7】(a)、(b)は図4の場合におけるシェーデ
ィング補正前と補正後の階調特性をそれぞれ示す図であ
る。
【図8】(a)、(b)は図3及び図5の場合における
シェーディング補正前と補正後の階調特性をそれぞれ示
した図である。
【図9】フレネルレンズの光軸が主走査方向に傾いたこ
とによる投影レンズと読取レンズの光軸ずれの状態を例
示した説明図である。
【図10】フレネルレンズの光軸が主走査方向に傾いた
ことによる半画角の投影レンズと読取レンズの光軸ずれ
の状態を例示した説明図である。
【図11】図9、図10の場合にフレネルレンズを主走
査方向に傾けることにより光軸ずれを補償した状態を示
す説明図である。
【図12】レンズ角度調整機構の形態例を示したもので
あり、(a)は主走査方向に沿った要部断面図、(b)
は副走査方向に沿った要部断面図である。
【符号の説明】
1 透過原稿投影装置、2 取り装置本体、3 フィル
ムプロジェクタ部、4ミラーユニット、16 投影レン
ズ、20 フィルムホルダ、25 コンタクトガラス、
28 折返しミラー、29 基台(フレーム)、30
フレネルレンズ、35 読取り光学系、36 ミラー、
37 CCD、38 読取レンズ。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 コンタクトガラス上にフレネルレンズを
    設置した状態でその上から原稿画像を投影することによ
    り、フレネルレンズを透過した像を結像光学系により主
    走査方向に延びる画像読取素子に結像させつつ副走査方
    向に走査して画像の読取りを行う画像取り装置におい
    て、前記フレネルレンズと前記コンタクトガラスとの間
    の前記主走査方向における角度を調整するレンズ角度調
    整機構を備えたことを特徴とする画像読取り装置。
  2. 【請求項2】 前記レンズ角度調整機構は、前記フレネ
    ルレンズの主走査方向片端部とこれを保持するフレーム
    との間に介設されたスペーサの位置を調節することによ
    り前記フレネルレンズの角度調整を行えるように構成さ
    れていることを特徴とする画像読取り装置。
JP5626298A 1998-02-20 1998-02-20 画像読取り装置 Pending JPH11237699A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7619787B2 (en) 2005-03-10 2009-11-17 Ricoh Company, Ltd. Method and apparatus for illuminating a document

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7619787B2 (en) 2005-03-10 2009-11-17 Ricoh Company, Ltd. Method and apparatus for illuminating a document

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