JPH11317839A

JPH11317839A - 画像読取装置

Info

Publication number: JPH11317839A
Application number: JP10122278A
Authority: JP
Inventors: Kiichiro Nishina; 喜一朗仁科
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1998-05-01
Filing date: 1998-05-01
Publication date: 1999-11-16

Abstract

(57)【要約】【課題】主走査方向および副走査信号の出力信号を良
好に調整して、副走査方向の解像力不良などが発生しな
いように光学系の合焦を調整することができると共に、
短時間で簡単に光軸を中心とする回転方向の調整を行う
ことができる画像読取装置を提供することを得る。【解決手段】結像レンズ１、原稿読取用ラインセンサ
２、原稿読取用ラインセンサ２の長手方向に対して直交
する方向に配列された複数の調整用ラインセンサ３を有
し、原稿面に、原稿読取用ラインセンサ２の長手方向に
対して直交する方向に配列され、かつ原稿読取用ライン
センサ２の長手方向に等間隔に配列されたパターン４
と、原稿読取用ラインセンサ２の長手方向に対して平行
な方向に配列されたパターン５を原稿読取用ラインセン
サ２および調整用ラインセンサ３で読み取る。

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、複写
機、ファクシミリ等に適用可能な画像読取装置に関する
ものであり、特に、光学系を良好に調整することができ
る画像読取装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の画像読取装置における光学系の合
焦調整装置の例として、特開平６−２２５０８９号公報
記載のものが知られている。これは、原稿を読み取るラ
インセンサの長手方向である主走査方向に対して直交す
る方向に等間隔に配列された白黒のラインパターンを原
稿位置に配置し、このラインパターンに光源からの光を
照射し、パターン像を結像レンズを介して上記ラインセ
ンサで読み取り、このラインセンサの読み取り信号に基
づいて、上記結像レンズや上記ラインセンサの位置を調
整するものである。

【０００３】また、光軸を中心とする回転方向の調整装
置の例として、特開平６−１５２８５７号公報記載のも
のが知られている。これは、原稿を読み取るラインセン
サの長手方向である主走査方向に対して直交する方向
に、かつ、左右対称に配列された白黒のラインパターン
を原稿位置に配置し、このラインパターンに光源からの
光を照射し、パターン像を結像レンズを介して上記ライ
ンセンサで読み取り、このラインセンサの読み取り信号
の等間隔からのずれに基づいて上記ラインセンサの回転
位置を調整するものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような従来の合焦調整は、主走査方向に対して直交する
方向に等間隔に配列された白黒のラインパターンを用
い、主走査方向の出力信号のみを良好に調整して行って
いるため、副走査方向の出力信号は調整されておらず、
従って、副走査方向の解像力不良などを防止することが
困難である。

【０００５】また、上述のような従来の、光軸を中心と
する回転方向の調整は、主走査方向の出力信号のずれを
検出し、試行錯誤を重ねながら行っているため、調整時
間が長くなってしまうという問題がある。

【０００６】本発明は以上のような従来技術の問題点を
解消するためになされたものであり、主走査方向の出力
信号および副走査信号の出力信号を良好に調整して、副
走査方向の解像力不良などが発生しないように光学系の
合焦を調整することができる画像読取装置を提供するこ
とを目的とする。また、短時間で簡単に光軸を中心とす
る回転方向の調整を行うことができる画像読取装置を提
供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
原稿情報を縮小結像させる結像レンズと、上記結像レン
ズによって結像された原稿像を光電変換する原稿読取用
ラインセンサと、上記原稿読取用ラインセンサの長手方
向に対して直交する方向に配列された複数の調整用ライ
ンセンサとを有し、原稿面に、上記原稿読取用ラインセ
ンサの長手方向に対して直交する方向に配列され、かつ
読取用ラインセンサの長手方向に等間隔に配列されたパ
ターンと、上記原稿読取用ラインセンサの長手方向に対
して平行な方向に配列されたパターンを上記原稿読取用
ラインセンサおよび上記調整用ラインセンサで読み取る
ことにより、光学系の合焦調整および光軸を中心とする
回転方向の調整を行うことができることを特徴とする。

【０００８】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、上記原稿読取用ラインセンサと上記調整用
ラインセンサは、１チップ上に配列されていることを特
徴とする。

【０００９】請求項３記載の発明は、請求項１または２
記載の発明において、上記調整用ラインセンサの出力信
号によって、光軸を中心とする回転方向の調整を行うこ
とができることを特徴とする。

【００１０】請求項４記載の発明は、請求項１記載の発
明において、上記原稿読取用ラインセンサと上記調整用
ラインセンサは、３ラインセンサであることを特徴とす
る。

【００１１】請求項５記載の発明は、請求項１記載の発
明において、上記原稿読取用ラインセンサが３ラインセ
ンサであり、上記調整用ラインセンサが１ラインセンサ
であることを特徴とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
にかかる画像読取装置の実施の形態について説明する。
図１において、原稿像を縮小結像させる結像レンズ１
と、結像レンズ１による原稿像の結像位置に配置された
原稿読取用ラインセンサ２によって画像読取装置が構成
されている。原稿面には、主走査方向に対して直交する
方向の直線が等間隔に配列されたストライプ状の第１パ
ターン４と、主走査方向に対して平行な方向の直線が等
間隔に配列されたストライプ状の第２パターン５が配置
されている。第１パターン４は、主走査方向のほぼ全範
囲にわたり等間隔に配置されている。第２パターン５
は、主走査方向の両端部と中央部に配置されている。

【００１３】上記第１パターン４および第２パターン５
の読み取り側には、上記結像レンズ１が配置されてい
る。また、上記第１パターン４および第２パターン５に
対向し、上記結像レンズ１の光軸８に対して略直角にな
るように、上記原稿読取用ラインセンサ２が配置されて
いると共に、この原稿読取用ラインセンサ２と同一面上
に複数の調整用ラインセンサ３がそれぞれ配置されてい
る。原稿読取用ラインセンサ２と調整用ラインセンサ３
は、相互の位置関係が高精度に調整されて配置されてい
る。上記各ラインセンサ２、３は、例えば、ＣＣＤから
なり、多数の画素が直線状に配列されている。

【００１４】上記原稿読取用ラインセンサ２は、その長
手方向が主走査方向と一致するように画素が配置されて
いて、上記結像レンズ１によって結像された原稿像を読
み取って光電変換するものである。後述するように、こ
の原稿読取用ラインセンサ２は、光学系を調整するとき
は、上記第１パターン４を読み取り、この読み取った主
走査方向の読取信号を図示しない制御部に出力する。

【００１５】一方、上記調整用ラインセンサ３は、主走
査方向に対して直交する方向、すなわち副走査方向に画
素が配列されると共に、主走査方向の両端部と中央部に
それぞれ配置されていて、光学系の光軸を中心とする回
転方向の調整を行うときに用いられるものである。後述
するように、この調整用ラインセンサ３は、光学系を調
整するときは、上記第２パターン５を読み取り、この読
み取った副走査方向の読取信号を制御部に出力する。

【００１６】次に、光学系の合焦調整について説明す
る。図１に示すように、上記第１パターン４を結像レン
ズ１によって原稿読取用ラインセンサ２上に縮小結像さ
せ、原稿読取用ラインセンサ２によって主走査方向のパ
ターン情報を読み取る。この主走査方向のパターン情報
は、原稿読取用ラインセンサ２によって光電変換されて
アナログ電気信号として出力され、その後Ａ／Ｄ変換部
によってデジタル電気信号に変換される。このデジタル
電気信号は制御部に入力され、制御部は、この主走査方
向の読取信号に基づき、原稿読取用ラインセンサ２の主
走査方向位置および光軸方向位置を変化させ、原稿読取
用ラインセンサ２の所定の画素から第１パターン４の読
取信号が出力されるように調整する。これによって縮率
が所定の縮率になるように調整されるとともに、読取信
号の出力が良好になるように調整される。なお、上記デ
ジタル信号をディスプレイなどに入力して表示し、この
表示を見ながら手動的に調整してもよい。原稿読取用ラ
インセンサ２とともに調整用ラインセンサ３も位置調整
される。

【００１７】また、上記調整と同時に、上記第２パター
ン５を結像レンズ１によって調整用ラインセンサ３上に
縮小結像させ、調整用ラインセンサ３によって副走査方
向のパターン情報を読み取る。この副走査方向のパター
ン情報は、調整用ラインセンサ３によって光電変換され
てアナログ電気信号として出力され、その後Ａ／Ｄ変換
部によってデジタル電気信号に変換されて、制御部に入
力される。制御部は、この副走査方向の読取信号に基づ
き、調整用ラインセンサ３の副走査方向の位置調整およ
び光軸を中心とする回転方向の調整を行う。上記デジタ
ル信号をディスプレイなどに入力して表示し、この表示
を見ながら手動的に調整してもよい。調整用ラインセン
サ３とともに原稿読取用ラインセンサ２も副走査方向お
よび光軸を中心とする回転方向の位置調整が行われるこ
とになる。

【００１８】発明が解決しようとする課題の欄で述べた
ように、従来は、主走査方向の出力信号のみを調整して
合焦調整を行っていたため、副走査方向の解像力不良な
どを防止することができなかったが、上記実施の形態に
よれば、主走査方向の読取信号に基いて主走査方向の調
整を行うと共に、副走査方向の読取信号に基づいて副走
査方向の調整を行って光学系の合焦調整を行うため、副
走査方向の解像力不良などを防止することができ、高精
度な合焦調整を行うことができる。

【００１９】上記原稿読取用ラインセンサ２と上記調整
用ラインセンサ３は、図２に示すように、一枚のチップ
６上に配列させることができる。このようにすれば、前
述のように、原稿読取用ラインセンサ２と調整用ライン
センサ３を互いに高精度に調整して配置させる必要がな
く、調整の効率を大幅にアップさせることができる。

【００２０】また、前述のように、原稿読取用ラインセ
ンサ２と調整用ラインセンサ３を用いて、光軸を中心と
する回転方向の調整を短時間で簡単に行うことができ
る。以下、光軸を中心とする回転方向の調整についてよ
り具体的に説明する。

【００２１】図３に示すように、チップ６上には、画素
が主走査方向に配列されてなる１本の原稿読取用ライン
センサ２と、画素が副走査方向に配列されてなる３本の
調整用ラインセンサ３ａ、３ｂ、３ｃが配列されてい
る。調整用ラインセンサ３ａは図３において主走査方向
の左側に、調整用ラインセンサ３ｃは主走査方向の右側
に配列されると共に、主走査方向の中央部に配列された
調整用ラインセンサ３ｂを基準として左右対称になるよ
うにそれぞれ配列されている。

【００２２】ここで、図３に示すように、上記チップ６
が光軸８を中心とする回転方向α（時計方向）に傾いて
いたとする。すなわち、原稿読取用ラインセンサ２が光
軸８を中心とする回転方向αに回転して点線２’に示す
状態に傾いていたとする。この状態で、上記第２パター
ン５を結像レンズ１によって調整用ラインセンサ３上に
縮小結像させ、調整用ラインセンサ３によって副走査方
向のパターン情報を読み取る。

【００２３】その結果、例えば、調整用ラインセンサ３
ａにおいては、図４に示すように、５ビット目から１５
ビット目までに第２パターン５の出力が得られ、また、
調整用ラインセンサ３ｃにおいては、図５に示すよう
に、１０ビット目から２０ビット目までに第２パターン
５の出力が得られたとする。この調整用ラインセンサ３
ａによって第２パターン５の出力を得たときのビット番
号と、調整用ラインセンサ３ｃによって第２パターン５
の出力を得たときのビット番号とを比較することによ
り、チップ６の回転方向とその回転量を検知することが
できる。

【００２４】この場合、調整用ラインセンサ３ａにおい
て、比較的下側に位置する５ビット目から１５ビット目
までに出力が得られ、一方、調整用ラインセンサ３ｃに
おいて、比較的上側に位置する１０ビット目から２０ビ
ット目までに出力が得られているため、上記チップ６が
光軸８を中心とする回転方向α（時計方向）に傾いてい
ることがわかる。また、調整用ラインセンサ３ａと３ｃ
におけるビット番号の差（この場合は５ビット分）から
回転量を求めることができる。この回転方向および回転
量の検知データに基づいて光軸を中心とする回転方向の
調整を行うことにより、この調整を従来に比べて短時間
で簡単に行うことができる。なお、上記チップ６が傾い
ていない場合は、調整用ラインセンサ３ａと３ｃは、同
じビット番号に出力を得ることになる。

【００２５】上述の例では、原稿読取用ラインセンサ２
と調整用ラインセンサ３は、一枚のチップ６上に配列さ
れているが、図１に示すように、原稿読取用ラインセン
サ２と調整用ラインセンサ３を互いに高精度に調整され
て配置されているものを用いることもできる。しかし、
原稿読取用ラインセンサ２と調整用ラインセンサ３を一
枚のチップ６上に配列させた方が、原稿読取用ラインセ
ンサ２と調整用ラインセンサ３を互いに高精度に調整し
て配置させる必要がないため、調整の効率を大幅にアッ
プさせることができる。

【００２６】いままでに述べてきた原稿読取用ラインセ
ンサ２と調整用ラインセンサ３は、モノクロ対応型のも
のであったが、フルカラー対応型のものでも可能であ
る。例えば、図６に示すように、一枚のチップ６０上
に、ｒ（レッド）、ｇ（グリーン）、ｂ（ブルー）の３
つのフィルターからなる３ラインセンサとしての原稿読
取用ラインセンサ２０と、ｒ（レッド）、ｇ（グリー
ン）、ｂ（ブルー）の３つのフィルターからなる３ライ
ンセンサとしての調整用ラインセンサ３０とを、前記原
稿読取用ラインセンサ２および調整用ラインセンサ３と
同様に配列させることにより、フルカラーに対応させる
ことができる。

【００２７】この場合も、図１に示す実施の形態と同様
に、原稿読取用ラインセンサ２０によって主走査方向の
パターン情報を読み取り、この主走査方向の読取信号に
基いて主走査方向の調整を行うと共に、調整用ラインセ
ンサ３０によって副走査方向のパターン情報を読み取
り、この副走査方向の読取信号に基づいて副走査方向の
調整を行って光学系の合焦調整を行うことにより、副走
査方向の解像力不良などを防止することができる高精度
な合焦調整を行うことができる。

【００２８】また、図３に示す実施の形態と同様に、調
整用ラインセンサ３０ｂを基準として左右対称になるよ
うにそれぞれ配列された調整用ラインセンサ３０ａ（左
側）および３０ｃ（右側）からそれぞれ得られた第２パ
ターン５の出力のビット番号を比較することにより、チ
ップ６０の回転方向とその回転量を検知することがで
き、この回転方向および回転量の検知データに基づいて
光軸を中心とする回転方向の調整を行うことにより、こ
の調整を従来に比べて短時間で簡単に行うことができ
る。

【００２９】ここで、原稿情報を縮小結像させる結像レ
ンズ（図１参照）は、主走査方向における上記各色間の
像面湾曲の差に比べて、副走査方向における上記各色間
の像面湾曲の差は小さい。そこで、図７に示すように、
調整用ラインセンサ３０を１ラインセンサとすることが
できる。このようにすれば、図６に示すように、３ライ
ンセンサの調整用ラインセンサ３０を用いるものに比べ
て、調整を簡略にすることができると共に、コストを低
減させることができる。

【００３０】図６及び図７に示すものは、一枚のチップ
６０上に、原稿読取用ラインセンサ２０および調整用ラ
インセンサ３０を配列させたものを示しているが、図１
に示す原稿読取用ラインセンサ２と調整用ラインセンサ
３のように、原稿読取用ラインセンサ２０と調整用ライ
ンセンサ３０を互いに高精度に調整されて配置させるこ
ともできる。しかし、原稿読取用ラインセンサ２０と調
整用ラインセンサ３０を一枚のチップ６０上に配列させ
た方が、原稿読取用ラインセンサ２０と調整用ラインセ
ンサ３０を互いに高精度に調整して配置させる必要がな
いため、調整の効率を大幅にアップさせることができ
る。

【００３１】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、原稿情報
を縮小結像させる結像レンズと、上記結像レンズによっ
て結像された原稿像を光電変換する原稿読取用ラインセ
ンサと、上記原稿読取用ラインセンサの長手方向に対し
て直交する方向に配列された複数の調整用ラインセンサ
とを有し、原稿面に、上記原稿読取用ラインセンサの長
手方向に対して直交する方向に配列され、かつ読取用ラ
インセンサの長手方向に等間隔に配列されたパターン
と、上記原稿読取用ラインセンサの長手方向に対して平
行な方向に配列されたパターンを上記原稿読取用ライン
センサおよび上記調整用ラインセンサで読み取ることに
より、光学系の合焦調整および光軸を中心とする回転方
向の調整を行うことができるため、副走査方向の解像力
不良などを防止することができる高精度な合焦調整を行
うことができる。

【００３２】請求項２記載の発明によれば、請求項１記
載の発明において、上記原稿読取用ラインセンサと上記
調整用ラインセンサは、１チップ上に配列されているた
め、原稿読取用ラインセンサと調整用ラインセンサを互
いに高精度に調整して配置させる必要がなく、調整の効
率を大幅にアップさせることができる。

【００３３】請求項３記載の発明によれば、請求項１ま
たは２記載の発明において、上記調整用ラインセンサの
出力信号によって、光軸を中心とする回転方向の調整を
行うことができるため、従来に比べて短時間で簡単に行
うことができる。

【００３４】請求項４記載の発明によれば、請求項１記
載の発明において、上記原稿読取用ラインセンサと上記
調整用ラインセンサは、３ラインセンサであるため、フ
ルカラーに対応させて、副走査方向の解像力不良などを
防止することができる高精度な合焦調整を行うことがで
きると共に、従来に比べて短時間で簡単に光軸を中心と
する回転方向の調整を行うができる。

【００３５】請求項５記載の発明によれば、請求項１記
載の発明において、上記原稿読取用ラインセンサが３ラ
インセンサであり、上記調整用ラインセンサが１ライン
センサであるため、３ラインセンサの調整用ラインセン
サを用いるものに比べて、調整を簡略にすることができ
ると共に、コストを低減させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる画像読取装置の実施の形態を示
す斜視図である。

【図２】上記実施の形態に適用可能な原稿読取用ライン
センサと調整用ラインセンサを１チップ上に配列させた
形態を示す平面図である。

【図３】別の実施の形態を示す斜視図である。

【図４】上記実施の形態における調整用ラインセンサの
出力を示す平面図である。

【図５】上記実施の形態における別の調整用ラインセン
サの出力を示す平面図である。

【図６】さらに別の実施の形態に適用可能な原稿読取用
ラインセンサと調整用ラインセンサを１チップ上に配列
させた形態を示す平面図である。

【図７】さらに別の実施の形態に適用可能な原稿読取用
ラインセンサと調整用ラインセンサを１チップ上に配列
させた形態を示す平面図である。

【符号の説明】

１結像レンズ２原稿読取用ラインセンサ３調整用ラインセンサ４第１パターン５第２パターン６チップ８光軸２０原稿読取用ラインセンサ３０調整用ラインセンサ６０チップ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】原稿情報を縮小結像させる結像レンズ
と、上記結像レンズによって結像された原稿像を光電変換す
る原稿読取用ラインセンサと、上記原稿読取用ラインセンサの長手方向に対して直交す
る方向に配列された複数の調整用ラインセンサとを有
し、原稿面に、上記原稿読取用ラインセンサの長手方向に対
して直交する方向に配列され、かつ読取用ラインセンサ
の長手方向に等間隔に配列されたパターンと、上記原稿
読取用ラインセンサの長手方向に対して平行な方向に配
列されたパターンを上記原稿読取用ラインセンサおよび
上記調整用ラインセンサで読み取ることにより、光学系
の合焦調整および光軸を中心とする回転方向の調整を行
うことができることを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】上記原稿読取用ラインセンサと上記調整
用ラインセンサは、１チップ上に配列されていることを
特徴とする請求項１記載の画像読取装置。
【請求項３】上記調整用ラインセンサの出力信号によ
って、光軸を中心とする回転方向の調整を行うことがで
き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】上記原稿読取用ラインセンサと上記調整
用ラインセンサは、３ラインセンサであることを特徴と
する請求項１記載の画像読取装置。
【請求項５】上記原稿読取用ラインセンサが３ライン
センサであり、上記調整用ラインセンサが１ラインセン
サであることを特徴とする請求項１記載の画像読取装
置。