JPH1188608A - 画像読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 結像レンズの光学特性を経た読み取りセンサ
における出力が読み取り幅全体に亘って均一になり、階
調性においても均一な特性が得られ、しかも装置の大型
化を招くことのない画像読取装置を提供する。 【解決手段】 原稿照明用の光源３００ａ，３００ｂ
を、読み取りセンサ２０２の並びと読み取り部の光軸面
Ｌの延長上に複数箇所に且つ読み取り幅３０１の両側で
該読み取り幅３０１の寸法Ｍよりも離れた距離Ｎに設置
した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、原稿画像を読み取
るための画像読取装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、画像読取装置であるラインスキャ
ナにおける原稿照明用の光源は、読み取り画素列に対し
て平行に読み取り幅分の長さ、もしくはそれ以上の長さ
の光源（例えば、冷陰極管等）が設置してあり、原稿か
らの反射光は結像レンズを介して読み取りセンサ部で結
像する構成になっている。

【０００３】また、往復動するキャリッジにある幅分の
読み取り部を持つシリアルスキャナにおいても、読み取
り部の前後（キャリッジ走行方向）に読み取り幅相当の
長さを照明可能な光源を搭載したシリアルスキャナプリ
ンタが公知である。

【０００４】また、従来、画像読取装置の光電変換手段
は、図９に示すように装着されているのが一般的であ
る。図９において、９０１はケース、９０２はケース９
０１内に設けられた枠体、９０３は枠体９０２に固定さ
れた取り付け用部材、９０４は取り付け用部材９０３に
取り付けられたプリント基板、９０５はプリント基板９
０４に取り付けられた光電変換手段としての光電変換素
子、９０６は枠体９０２に固定された結像レンズ、９０
７は原稿照明用の光源、９０８は原稿である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来装置にあっては、光源９０７が読み取り画素列に
平行に設置してあると、読み取り幅方向に対して光量が
均一であっても、結像レンズ９０６の集光特性により読
み取り幅の中央付近の画素は出力が高くなり、両端は低
いという山なり現象が起きて、階調性において中央と両
端では異なった特性になるという問題点があった。

【０００６】また、読み取り幅方向と平行に光源９０７
を設置することでキャリッジの走査方向に幅広スペース
となり、装置の大型化を招くという問題点があった。

【０００７】また、上述した従来装置にあっては、ガラ
スクロスにエポキシ樹脂を含浸させたものをプリント基
板の基材に用いたため、結像手段との位置出しをするた
めの部材が別途必要になり、装置の大型化及びコストア
ップを招くと共に、放熱性が良くないため、使用中に発
生する熱で光電変換手段の温度が上昇することによりノ
イズが増えて画質が低下する等の問題点があった。

【０００８】本発明は上述した従来の技術の有するこの
ような問題点に鑑みてなされたものであり、その第１の
目的とするところは、結像レンズの光学特性を経た読み
取りセンサにおける出力が読み取り幅全体に亘って均一
になり、階調性においても均一な特性が得られ、しかも
装置の大型化を招くことのない画像読取装置を提供しよ
うとするものである。

【０００９】また、本発明の第２の目的とするところ
は、装置の大型化及びコストアップを招くことなく高品
質な画像を得ることができる画像読取装置を提供しよう
とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るために請求項１記載の画像読取装置は、原稿照明用の
光源と結像レンズと複数の読み取りセンサが一列に並ぶ
読み取り部を有する画像読取装置において、前記光源は
前記読み取りセンサの並びと前記読み取り部の光軸面の
延長上に複数箇所に且つ読み取り幅の両側で該読み取り
幅よりも離れた位置に設けられていることを特徴とす
る。

【００１１】また、上記第１の目的を達成するために請
求項２記載の画像読取装置は、請求項１記載の画像読取
装置において、印字媒体を送りながら印字を行うシリア
ルプリンタのキャリッジに搭載したことを特徴とする。

【００１２】また、上記第２の目的を達成するために請
求項３記載の画像読取装置は、原稿を照明する照明手段
と、前記原稿からの反射光を画像信号に変換する光電変
換手段と、前記原稿からの反射光を前記光電変換手段に
集光する集光手段とを有する画像読取装置であって、前
記光電変換手段は、プリント基板に装着したことを特徴
とする。

【００１３】また、上記第２の目的を達成するために請
求項４記載の画像読取装置は、請求項３記載の画像読取
装置において、前記プリント基板の材質を金属基体とし
たことを特徴とする。

【００１４】また、上記第２の目的を達成するために請
求項５記載の画像読取装置は、請求項３記載の画像読取
装置において、前記プリント基板の材質をセラミック基
体としたことを特徴とする。

【００１５】また、上記第２の目的を達成するために請
求項６記載の画像読取装置は、請求項３〜４または５記
載の画像読取装置において、前記プリント基板は、前記
光電変換手段の配列と同一延長線上に位置決め部を設け
たことを特徴とする。

【００１６】また、上記第２の目的を達成するために請
求項７記載の画像読取装置は、請求項６記載の画像読取
装置において、前記プリント基板は、該プリント基板を
前記集光手段と一定距離保持するための枠体に取り付け
るための穴を２つ以上設けたことを特徴とする。

【００１７】また、上記第２の目的を達成するために請
求項８記載の画像読取装置は、請求項６記載の画像読取
装置において、前記プリント基板は、該プリント基板を
前記集光手段と一定距離保持するための枠体に取り付け
るための切り欠き部を２つ以上設けたことを特徴とす
る。

【００１８】また、上記第２の目的を達成するために請
求項９記載の画像読取装置は、請求項６記載の画像読取
装置において、前記プリント基板に冷却手段または放熱
手段を取り付けるための穴を２つ以上設けたことを特徴
とする。

【００１９】更に、上記第２の目的を達成するために請
求項１０記載の画像読取装置は、請求項６記載の画像読
取装置において、前記プリント基板に冷却手段または放
熱手段を取り付けるための切り欠き部を２つ以上設けた
ことを特徴とする。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の各実施の形
態を図面に基づき説明する。

【００２１】（第１の実施の形態）まず、本発明の第１
の実施の形態を図１〜図８に基づき説明する。

【００２２】図１は、本発明の第１の実施の形態に係る
画像読取装置と記録装置との関係を示す斜視図であり、
同図中、１００はスキャナ部、１０１は記録（印字）ヘ
ッド、１０２はキャリッジで、スキャナ部１００及び記
録ヘッド１０１を搭載するものである。このキャリッジ
１０２は、本体の両端にあるシャーシ１０３に軸支され
たスライド軸１０４とスライド板１０５上をキャリッジ
モータ１０６の駆動力によりキャリッジベルト１０７を
介して往復動する。

【００２３】１０８はＬＦ（ラインフィード）ローラ、
１０９は排紙ローラ、１１０は読み取り原稿で、不図示
のＬＦ（ラインフィード）モータの駆動力によりギヤ列
１１１を介して記録紙と同じパスを通過する。キャリッ
ジ１０２にはバネ性をもったラッチ１１２があり、この
ラッチ１１２は、記録ヘッド１０１がキャリッジ１０２
に搭載されるときの抜け止め機能と記録ヘッド１０１の
コンタクト部１１３の押しつけ機能をもっている。１１
４はメイン・フレキシブル・ケーブル（以下、メイン・
フレキと記述する）で、印字信号等を記録ヘッド１０１
に伝達するものである。

【００２４】図２は、本実施の形態に係る画像読取装置
におけるキャリッジ１０２に搭載されたスキャナ部１０
０の光学系の内部構成を示す斜視図であり、同図中、２
００はメイン・フレキ１１４の一端部に設けられた断面
略矩形状の折曲部で、その一側面２００ａにはコンタク
ト部２０１が設けられ、このコンタクト部２０１は記録
ヘッド１０１のコンタクト部１１３と着脱可能に接続さ
れる。また、折曲部２００の上面２００ｂの裏面には読
み取りセンサ２０２が設けられている。また、折曲部２
００の他側面２００ｃには不図示の画像処理回路が設け
られている。更に、折曲部２００の下面２００ｄの裏面
には原稿照明用の光源（不図示）が下向きにして複数設
けられている。

【００２５】読み取りセンサ２０２からの読み取りデー
タのやり取り及び前記光源への電力供給は、メイン・フ
レキ１１４を介して行われる。読み取りセンサ２０２の
下方には結像レンズ（不図示）を保持する鏡筒２０３が
設けられ、前記結像レンズは、その下方の読み取り原稿
１１０（図１参照）の面の画像が読み取りセンサ２０２
上に結像できるように位置調整してある。

【００２６】図３は、本実施の形態に係る画像読取装置
における前記光源と読み取り部との関係を示す図であ
り、同図中、３００ａ，３００ｂはＲ（レッド），Ｇ
（グリーン），Ｂ（ブルー）のＬＥＤ（発光ダイオー
ド）チップよりなる光源で、メイン・フレキ１１４上に
ボンディングされている。光源３００ａ，３００ｂの位
置は光軸面Ｌの延長面上にあり、読み取り幅３０１の寸
法Ｍよりも離れた距離Ｎに設置してある。３０２ａ，３
０２ｂは集光レンズで、光源３００ａ，３００ｂの光量
を集光するためのレンズである。３０３ａ，３０３ｂは
集光された光が読み取り原稿面上に形成する光分布であ
る。一方の光源３００ａの光の強さは読み取り幅３０１
の一端３０１ａ側において強く、読み取り幅３０１の他
端３０１ｂ側において弱く分布する。また、他方の光源
３００ｂの光の強さは読み取り幅３０１の他端３０１ｂ
側において強く、読み取り幅３０１の一端３０１ａ側に
おいて弱く分布する。

【００２７】図４は、本実施の形態に係る画像読取装置
における光源による明るさの分布状態を示す図であり、
同図において、縦軸は明るさを、横軸は画素列をそれぞ
れ示す。同図（ａ）に示すように、一方の光源３００ａ
による明るさの分布は、読み取り幅の一端３０１ａ側が
強く、読み取り幅３０１の他端３０１ｂ側が弱い。ま
た、同図（ｂ）に示すように、他方の光源３００ｂによ
る明るさの分布は、読み取り幅の他端３０１ｂ側が強
く、読み取り幅３０１の一端３０１ａ側が弱い。

【００２８】図５は、本実施の形態に係る画像読取装置
における両方の光源３００ａ，３００ｂを加えたことに
よる明るさの分布状態を示す図であり、同図において、
縦軸は明るさを、横軸は画素列をそれぞれ示す。同図に
示すように、両方の光源３００ａ，３００ｂを加えたこ
とによる明るさの分布は、読み取り幅３０１の中央部が
最も弱く、両端３０１ａ，３０１ｂ側に向かうに従って
強くなる。

【００２９】図６は、本実施の形態に係る画像読取装置
における読み取りセンサ２０２の出力特性を示す図であ
り、同図において、縦軸はセンサ出力を、横軸は画素列
をそれぞれ示す。図５に示す光の強さは、図６（ａ）に
示すように、集光レンズ３０２ａ，３０２ｂによるセン
サ出力が、中央部が最も強く両端３０１ａ，３０１ｂ側
に向かうに従って弱くなることにより、結果として図６
（ｂ）に示すように、読み取り幅３０１全体に亘って略
均一な読み取りセンサ２０２の出力分布が得られる。

【００３０】原稿１１０の画像読み取りは、以下のよう
にして行う。

【００３１】まず、モノクロ画像の読み取りは、Ｇ（グ
リーン）のＬＥＤ（光源）を点灯させながらキャリッジ
１０２を走査し、１行分の読み取りと原稿１１０の行送
りとを繰り返すことでページ分の読み取りを可能にす
る。

【００３２】また、カラー画像の読み取りは、Ｒ（レッ
ド），Ｇ（グリーン），Ｂ（ブルー）のＬＥＤ（光源）
を順次切り換え点灯して１行分のＲ，Ｇ，Ｂデータを取
得した後に行送りを行う。これを繰り返すことでページ
分の読み取りを可能にする。

【００３３】上述した第１の実施の形態は一例として挙
げたものであり、本発明は、第１の実施の形態に限られ
るものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々
の態様にて実施可能なことはいうまでもない。

【００３４】（第２の実施の形態）光源として白色光源
を採用し、読み取りセンサの前面にＲＧＢフィルタを設
けることでカラー画像の読み取りを行うシリアルスキャ
ナにおいても、上述した第１実施の形態と同様の位置に
光源を設置することで、読み取りセンサの出力分布を読
み取り幅全体に亘って均一なものとして得ることができ
る。

【００３５】（第３の実施の形態）次に、本発明の第３
の実施の形態を図７及び図８に基づき説明する。

【００３６】図７は、本発明の第３の実施の形態に係る
画像読取装置における読み取り部の構成を示す縦断面
図、図８は、本実施の形態に係る画像読取装置における
読み取り部の要部構成を示す斜視図である。図７中、７
０１はケース、７０２はケース７０１内に設けられた枠
体、７０３は枠体７０２に取り付けられたプリント基板
である。このプリント基板７０３は、金属基体またはセ
ラミック基体に印刷配線を施したものである。プリント
基板７０３は、図８に示すように枠体７０２との位置決
め用の２個の孔７０３ａと取り付け用の１個の孔７０３
ｂと切り欠部７０３ｃと放熱板７０８取り付け用の２個
の孔７０３ｄを有している。７０４はプリント基板７０
３に取り付けられた光電変換手段としてのＣＣＤ等のイ
メージセンサ、７０５は枠体７０２に固定された結像手
段としての結像レンズ、７０６は原稿照明用の光源、７
０７は原稿、７０８はプリント基板７０３に取り付けら
れた放熱板である。枠体７０２は、プリント基板７０３
と結像レンズ７０５とを、所定の位置関係に正確に保持
してケース７０１に対して固定できるようにしている。

【００３７】図７において、光源７０６が点灯して原稿
７０７を照明する。原稿７０７から反射した光は、結像
レンズ７０５を介してイメージセンサ７０４に結像され
て画像信号に変換される。

【００３８】上述した第３の実施の形態は一例として挙
げたものであり、本発明は、第３の実施の形態に限られ
るものではなく、構成する部品に曲げ加工を施し、更に
黒色処理を併せて行う構成等、本発明の要旨を逸脱しな
い範囲で種々の態様にて実施可能なことはいうまでもな
い。

【００３９】

【発明の効果】以上詳述したように本発明の請求項１及
び２の画像読取装置によれば、光源が読み取りセンサの
並びと前記読み取り部の光軸面の延長上に複数箇所あり
且つ読み取り幅の両側に該読み取り幅よりも離れた位置
にあるので、原稿面上の読み取り部の光量分布は、読み
取り幅の中央部に比べ両端側に向かうに従って光量が多
くなり、結果的に結像レンズの光学特性を経た読み取り
センサにおける出力は読み取り幅全体に亘って均一とな
り、階調性においても均一な特性を得ることができると
いう効果を奏する。また、光源を読み取りセンサの並び
と前記読み取り部の光軸面の延長上に設置したので、キ
ャリッジ走査方向のスペースを小さくでき、装置の幅方
向の省スペース化を図ることができるという効果を奏す
る。

【００４０】また、本発明の請求項３及び４の画像読取
装置によれば、光電変換手段を金属基体のプリント基板
に装着したことにより、簡単な構成で画像読み取りに十
分な位置決め精度と良好な放熱特性を得ることができ、
小型で低コストなものでありながら高品質な画像を得る
ことができるという効果を奏する。

【００４１】また、本発明の請求項５の画像読取装置に
よれば、プリント基板をセラミック基体としたので、プ
リント基板上に光電変換手段を高精度に裸で装着するこ
とができるので、簡単な構成で画像読み取りに十分な位
置決め精度と良好な放熱特性を得ることができ、小型で
低コストなものでありながら高品質な画像を得ることが
できるという効果を奏する。

【００４２】また、本発明の請求項６の画像読取装置に
よれば、前記プリント基板は、前記光電変換手段の配列
と同一延長線上に位置決め部を設けたので、プリント基
板と光電変換手段との取り付け位置精度を高く保持した
まま組み立てることができ、小型で低コストなものであ
りながら高品質な画像を得ることができるという効果を
奏する。

【００４３】また、本発明の請求項７の画像読取装置に
よれば、前記プリント基板は、該プリント基板を前記集
光手段と一定距離保持するための枠体に取り付けるため
の穴を２つ以上設けたので、プリント基板と枠体との取
り付け位置精度を高く保持したまま組み立てることがで
き、小型で低コストなものでありながら高品質な画像を
得ることができるという効果を奏する。

【００４４】また、本発明の請求項８の画像読取装置に
よれば、前記プリント基板は、該プリント基板を前記集
光手段と一定距離保持するための枠体に取り付けるため
の切り欠き部を２つ以上設けたので、プリント基板と枠
体との取り付け位置精度を高く保持したまま組み立てる
ことができ、小型で低コストなものでありながら高品質
な画像を得ることができるという効果を奏する。

【００４５】また、本発明の請求項９の画像読取装置に
よれば、前記プリント基板に冷却手段または放熱手段を
取り付けるための穴を２つ以上設けたので、より放熱性
を高く保持したまま組み立てることができ、小型で低コ
ストなものでありながら高品質な画像を得ることができ
るという効果を奏する。

【００４６】更に、本発明の請求項１０の画像読取装置
によれば、前記プリント基板に冷却手段または放熱手段
を取り付けるための切り欠き部を２つ以上設けたので、
より放熱性を高く保持したまま組み立てることができ、
小型で低コストなものでありながら高品質な画像を得る
ことができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る画像読取装置
と記録装置との関係を示す斜視図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態に係る画像読取装置
におけるキャリッジに搭載されたスキャナ部の光学系の
内部構成を示す斜視図である。

【図３】本発明の第１の実施の形態に係る画像読取装置
における光源と読み取り部との関係を示す図である。

【図４】本発明の第１の実施の形態に係る画像読取装置
における光源による明るさの分布状態を示す図である。

【図５】本発明の第１の実施の形態に係る画像読取装置
における両方の光源を加えたことによる明るさの分布状
態を示す図である。

【図６】本発明の第１の実施の形態に係る画像読取装置
における読み取りセンサの出力特性を示す図である。

【図７】本発明の第３の実施の形態に係る画像読取装置
における読み取り部の構成を示す縦断面図である。

【図８】本発明の第３の実施の形態に係る画像読取装置
における読み取り部の要部構成を示す斜視図である。

【図９】従来の画像読取装置における読み取り部の構成
を示す縦断面図である。

【符号の説明】

１００ スキャナ部 １０１ 記録（印字）ヘッド １０２ キャリッジ １０３ シャーシ １０４ スライド軸 １０５ スライド板 １０６ キャリッジ・モータ １０７ キャリッジ・ベルト １０８ ＬＦ（ラインフィールド）ローラ １０９ 排紙モータ １１０ 原稿 １１１ ギヤ列 １１２ ラッチ １１３ コンタクト部 １１４ メイン・フレキシブル・ケーブル（メインフ
レキ） ２００ 折曲部 ２００ａ 一側面 ２００ｂ 上面 ２００ｃ 他側面 ２００ｄ 下面 ２０１ コンタト部 ２０２ 読み取りセンサ ２０３ 鏡筒 ３００ａ 光源 ３００ｂ 光源 ３０１ 読み取り幅 ３０１ａ 一端 ３０１ｂ 他端 ３０２ａ 集光レンズ ３０２ｂ 集光レンズ ３０３ａ 光分布 ３０３ｂ 光分布 ７０１ ケース ７０２ 枠体 ７０３ プリント基板 ７０３ａ 孔 ７０３ｂ 孔 ７０３ｃ 切り欠き部 ７０３ｄ 孔 ７０４ イメージセンサ（光電変換手段） ７０５ 結像レンズ ７０６ 光源 ７０７ 原稿 ７０８ 放熱板

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原稿照明用の光源と結像レンズと複数の
   読み取りセンサが一列に並ぶ読み取り部を有する画像読
   取装置において、前記光源は前記読み取りセンサの並び
   と前記読み取り部の光軸面の延長上に複数箇所に且つ読
   み取り幅の両側で該読み取り幅よりも離れた位置に設け
   られていることを特徴とする画像読取装置。
2. 【請求項２】 印字媒体を送りながら印字を行うシリア
   ルプリンタのキャリッジに搭載したことを特徴とする請
   求項１記載の画像読取装置。
3. 【請求項３】 原稿を照明する照明手段と、前記原稿か
   らの反射光を画像信号に変換する光電変換手段と、前記
   原稿からの反射光を前記光電変換手段に集光する集光手
   段とを有する画像読取装置であって、前記光電変換手段
   は、プリント基板に装着したことを特徴とする画像読取
   装置。
4. 【請求項４】 前記プリント基板の材質を金属基体とし
   たことを特徴とする請求項３記載の画像読取装置。
5. 【請求項５】 前記プリント基板の材質をセラミック基
   体としたことを特徴とする請求項３記載の画像読取装
   置。
6. 【請求項６】 前記プリント基板は、前記光電変換手段
   の配列と同一延長線上に位置決め部を設けたことを特徴
   とする請求項３〜４または５記載の画像読取装置。
7. 【請求項７】 前記プリント基板は、該プリント基板を
   前記集光手段と一定距離保持するための枠体に取り付け
   るための穴を２つ以上設けたことを特徴とする請求項６
   記載の画像読取装置。
8. 【請求項８】 前記プリント基板は、該プリント基板を
   前記集光手段と一定距離保持するための枠体に取り付け
   るための切り欠き部を２つ以上設けたことを特徴とする
   請求項６記載の画像読取装置。
9. 【請求項９】 前記プリント基板に冷却手段または放熱
   手段を取り付けるための穴を２つ以上設けたことを特徴
   とする請求項６記載の画像読取装置。
10. 【請求項１０】 前記プリント基板に冷却手段または放
    熱手段を取り付けるための切り欠き部を２つ以上設けた
    ことを特徴とする請求項６記載の画像読取装置。