JPS5849967A - 原稿読取り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は原稿を走査して読取り、原稿画像に対応する電
気信号を得る原稿読取り装置１に関する。

原稿を走査読取りする場合、その読取りのスタートタイ
ミングを決定することは重要であるが、本発明はこれを
簡単、かつ確実に行う仁とのでｔｋｂ鋏置装提供するこ
とを主な目的とするものである。

以下本発明の実施態様を図面を参照して詳細に説明する
。

第１図＜ｓ＊、　（ｂ）は本発明の実施態様の原理を説
明する平面図及び側面図である。両図に於いて、１は、
原画像を有する原稿であって、光学レンズ５からその焦
点距離ｆ１だけ離れた位置に配置しである。２は原稿露
光用う／プで原稿に対面して配設され原稿からの反射光
が光学レンズを通過する様設定されているが、透過光を
利、用するために該原稿に対し、光学レンズ５の反対側
に露光用ランプ２を配設できることは勿論である。

６Ｌ１光学レンズ５の後方、即ち原稿１□からの光束が
該レンズ５を通過した側に可動状態にて配設された可動
反射鏡で、例えば支軸の回妙に回転可能な多面体回転鏡
又はガルバノメータミラー等である。９は可動ミラー６
にて反射された光束を収束させるための集光レンズで、
該レンズからその焦点距離ｒｕｌｅけ離れた位置にスリ
ット１０が配置され、その後方に１個の光検出器１１が
配設されている。この光検出器としては、従来周知のも
のが適用可能であって例えば、フォトダイオード、ホト
セル、光導電管、ホトマル等の光電変換素子等が利用で
きる。

第１図（”Ｌ　（ｂ）につき、原稿からの光束を検出光
学レンズ５の焦点距離にある原稿１を露光ランプ２で照
射すると原稿ｌの１点から反射した光束４は光学レンズ
５を通過すると平行光と危る。この平行光は可動反射鏡
６で反射され、集光レンズ９で、ちょうどスリツ′ト１
０の位置で集光され、光検出器１１に入射し、ここで電
気的信号に変換される。原稿の１点以外の部分からの光
束は、光学レンズ５を通過した後は、１点からの光束と
平行にはならないから、可動反射鏡６で反射されると１
点からの光とは別の光路を通るから集光レンズに入射し
ない。可動反射鏡６が図示位置にある時には、従って、
原稿の１点からの光束のみが集光レンズを介して光検出
器１１に入射する。勿論可動反射鏡の回動に伴い原稿上
の畠点紘移動し、原稿の全面からの光束を順次、上記の
光検出器に入射させる様設定されている。

光検出器１１に入射する光束は、集光レンズ９及びスリ
ット１０の存在により、その解像度を増す。

又、波動光学的解像度は、光束径で決定されるから、可
動反射鏡６で反射される平行光束が太い方が良い。更に
反射される光束が太い、とその検出光量も多い。

又、可動反射鏡６が一定角速度で回転又は回動する場合
、原稿面上で単位走査当りの読取り時間を等しくするた
め、光学レンズ５は後述する様なｆ−θ特性を有するレ
ンズであることが好ましい。

即ち、一般の結像レンズでは、光線の入射角Ｏの時、像
面上で結像する位置ｒとの関係は、１　ｚ　ｆ　＊　ｔ
ａｎ　＃　”−”　（１）ｆ：結像レンズの焦点距離 にて回転又は回動する可動反射鏡６により、反射される
ビーム４は光学レンズ５への入射角が、−次間数的に変
化する。従って、原 稿面１上で読取るスポット位置（１点）の移動速度即ち
読出速度は非直線的に変化し一定ではない、換言するに
、光学レンズ５への入射角が大きくな°る程移動速度が
増加する。従って、一定時間間隔で原稿１上の画像を読
取ると、それら読取９光束の間隔は、両端が中央部に比
較して広くなる傾向にある。この現象を避けるため光学
レンズ５は、 なる特性を有するべく設計される。この様なレンズデー
０レンズと称する。

第１図（、）に示す様に１原稿１を支持する原稿台１′
には、原稿１０両側に光を反射しないか又は反射率の小
さい黒の光吸収部分１′−廊と、原稿に隣接した反射の
大なる部分１′−Ｗが原稿面と同平面を有して投砂られ
て−る。これらの部分は、可動反射鏡６０反射面が所定
位置に到来したことを検出するだめの信号を与えるため
に配設されたものである。

次に第２図、第３図を参照して、上記検出信号の読取り
、並びに原稿の画像情報の読取り、更にはその記−碌に
つき説明する。第２図に於いて、光検出器１１には信号
増幅回路３０が接続され、七′の回路の出力側には公知
の波形整形回路３１（例えばシュミット・トリガ回路）
が接続され、この回路の出力と、前記増幅回路３０の出
力とは信号増幅回路３２を介してゲート回路の１方の入
力端子に接続され、他方の入力端子には波形整形回路３
１の出力にて動作する単安定マルチバイブレータ回路３
４の出力端子が接続され、同時に該回路３４の出力は検
出信号出力端子（ＤＩＣＴＫＣＴ）　Ｋ接続されている
。ゲート回路３３の出力は画像情報信号読取出力端子（
ＤＡＴＡ）に接続されている。

第１図（、）に於いて、可動反射鏡６が図中矢印方向に
回動することによって、原゛稿１の画偉情報は第１図（
、）中下方から上方に向って順次読出されるが、原稿の
前部に先述の反射率の低い部分１′−Ｂがあり、次いで
反射率の高い部分１′−Ｗを経て原稿の左端に至る様に
読出の範囲が設定されている。

従って　ｘ／　　１部分からの反射光は皆無か或いは極
めて微少な光束しか反射されないので、光検出器の出力
紘零か或いは極めてレベルの低い信号である。

増幅回路すの出力信号波形図は第３図のに示される通や
である。この波形からも分かる通り、反射率の高い部分
１′−Ｗからの反射光が光検出器１１に入射すると、ピ
ーク状の信号が発生する０次いで露光ランプにより照射
された原稿ｌからの反射光は、光検出器１１に入射゛さ
れ、該原稿上の画像情報に従って、第３図の図示の如き
信号を増幅回路３０から発生させる。

高反射率部分ｉ’−ｗかもの反射光が検出されると、一
度増幅回路３０で増幅され波形整形回路３１で第３図■
に示される如く整形される。

こうして立上り大鋭くされた上記高反射率部分１′−Ｗ
に対応した信号が単安定マルチバイプレ〒り回路３４に
入力すると、該回路３４をトリガーし、該回路をオン状
態とする。

このマルチバイブレータ回路３４の出力信号は第３図■
に示される通りであり、これが第２図の検出信号出力端
子（ＤＴＥＣＴ）から出力される。

この単安定マルチバイブレータ回路３４の立上り時は上
記の高反射率１′−Ｗの検出信号によって規定され、そ
の立下り時は、該マルチバイブレータ回路内の時定数回
路により、原稿１の一走査時間と同じか、これよりやや
長く設定されており、よって上記ＤＥＴｇＣＴ端子から
高レベルの出力信号が発生している時間は、第３図■中
、１１時間である。第２番目の走査が開始される直前に
は、再び高反射率部１１　　ｗからの反射光が入射すゐ
からこの時刻に対応して上記の単安定マルチバイブレー
タ回路は再びオン状態に移行する。この間の時間が同図
■中、１０時間である。

換言するに、上記高反射率部分１′−Ｗからの反射光入
射時に発生する高ピークの１パルス信号は、原稿ｌｆ）
画像情報の読取りが開始されるスタートのタイミング信
号でもある。従って、このタイミてグ信号をオリ用して
・可動反射鏡６０回動動作の周期をとれば、−該反射鏡
６０回動のムラによる原稿走査時の出力信号の同期ずれ
、質の良い原稿の読取秒が出来る。

可動反射鏡６が多面体回転鏡である場合には、各反射面
の製造時に面間の分割の精度に誤作がし、更くい多面体
回転鏡や駆動モータ７＆ｃ要求される精度の許容範囲が
大きくな９、より安価で、しかも容易に可動反射鏡の製
作が達成され尚、前述した高反射率部分１′−Ｗに対応
して発生する様なスタートのタイミ′ング信号発生方法
は、更に積極的に１点光源に近い発光ランプ系の如龜手
ＲＫより光束を光検出器１１に入射させ検出信号を発生
する様にすることも可能である。

更に、上記の反射法でなく光透過法により原稿を一読出
す場合には１′−Ｗを高透過率部分、１′−、−ＩＩを
低透過率部分とすることができる。

又、可動冬射鏡６がガルバハミラー等のように一面が振
動するようなミラーの場合には、原稿の走査終端に於い
ても、始端と同じ様に低反射率部（黒色部）と高反射率
部（白色部）とを設けて、行きの走査後帰抄の走査で上
弊白色部を検出゛して走査開始の信号にした抄、或いは
、帰りの走査では上記白色部を読取らない所謂帰走査消
去−法を採用することができること勿論で次に画像−報
。読取９方法につい、述べ、。

画像情報に対応したアナリグ状の信号が第３図のに示し
た如く増幅回路３０から発生される。

この信号は波形整形回路３１に人力されてディジタル信
号とされる。信号切換回路３２によって、アナログ（ｊ
号又はディジタル信号のいずれかを任意に選択出来る構
成である。これＬ１原稿が線画の場合には、ディジタル
信号を利用して、所謂ライン・コピーを得る様にし、又
他方原稿が図面や写真の様に階調を有する場合には、ア
ナログ信号を利用して、所謂ハーフ・トーン・コピーを
得る様にするための選択動作を行い得るようにするもの
である。これらの信号は選択°されて、そのいずれかが
ゲート回路３３（例え一方の入力端子に入 力され、他方の入力端子から上記の単安定マルチバイブ
レータ回路３４からの高レベル信号が入力している間だ
け上記の画像情報信号読取出力２３が端子ＤＡＴムから
出力される。この様にゲート回路な介装せしめたのは、
原稿の一走査時の関に限って読取抄を行う様にし、原稿
以外の誤信号が入力するのを防止するためである。

１ｓ１図（ａ）に示した実ｍｇ機においては、原稿の娶
る一点から到来する光束を平行光にする光学レンズ５を
、該平行光を検出系に向けて集光する集光レンズ９とを
別個のレンズで構成したが、両レンズ管で個の光学レン
ズで兼用させても良い仁と勿論で、第４図はこの変形を
施した態様を示す図である の要素には同一符号を付して説明を省略する。

５′は上述した、兼用タイプの光学レンズを示す。

該レンズへの入射光４は、該レン 光とされ可動反射鏡６によね反射後、再び該レンズ５′
を通過して反射鏡６′により反射してスリット１０に集
光される様設定されている。

これにより原稿１が矢印の方向に移動スれば、それに応
じて該原稿よの情報が光の濃淡信号として光検出器１１
に入射され、該濃淡に対応した情報信号を発生する。

以上の兼用光学レンズの採用にょ抄、光学系がコンパク
トなものとな９、装置の小型化に役立つ。

前述の二実施態様に於いて、原稿は反射型ではなく、透
過型でも良い事勿論である。

更に、露光方式についても、平板な原稿板ではなく、第
５図（畠）に示す如くドラム状の回転体表面に画像情報
を有するものをスリット露光させる方式をも採用できる
。或ｉは、同図（ｂ）に示す様に、原稿台を円弧状とし
、咳円弧の中心位置に回動ミ２−３を配設し、該円弧状
の原稿面のめずれの位置からも等距離光路により画像情
報を読み出す様に・しても良い。尚同図（１，）　Ｋ於
いて露光用ランプは省略しである。

いずれにせよ本発明によれは、簡単な構成に。

よ抄確実Ｋかつ正確に原稿読取りスタートタイミングを
決定することができる。

数個の光検出器は不要であり、唯一個の検出器で済み、
装置がはるかに小屋となり、且つ安価光束のなす光路の
一部に反射鏡を配設し、反射光束を集光レンズに向けて
入射させ、検出器に集光させるものであったため、原稿
からの光を反射鏡で受ける際、光束の一部分しか受ける
ことができす、相当量の光量が利用されずロスとなって
―たものであったが、前記実施例では、原稿からの光束
を前述の光学レンズにより平行光束とした後可動反射鏡
に入射せしめる様、光学レンズと原稿との位置関係が予
め設定されているから、検出する光量にロスが極めて少
なく、又、検出光路を自由に定めることができる。

次に、上述の゛実施態様の応用発展態様について説明す
る。

第１の態様は、上記の実施態様にて得られた読取信号（
原稿に付された画像情報に対応する信号）と、コンピュ
ータや磁気テープ等力ｉらの外部情報信号とを合成して
光変調器に人力し、レーザ光などの光ビームによって上
記合成された情報を記録する装置を提供することができ
る。

以下第６．７．８図を参照してこの装置について詳述す
る。

第６図、第７図に於いて、５０は情報の合成記録装置本
体で、第６図は該装置内の諸要素の配設位置関係を示す
破断斜視図であ抄、第７図は縦断面図である。

原稿台１′は、画像情報を有する原稿ｌを担持し、その
下方Ｋａ原稿露光用ラング２が光束を原稿面に向けての
み投射させる様シールドを付されて配設されている。該
原稿からの反射光を受ける位置に反射鏡３が斜設固定さ
れ、その出射側には原稿面からの光束光路上丁度焦点距
離となる位置にｆ−θレンズが固定され、その後方に多
面体回転鏡６がｔ−（ｊレンズ５を通過してきた光束を
原稿光反射鏡８に向けて反射させる位置関係に配置され
、回転鏡駆動モータ７に連結されている。

原稿光反射鏡８０反射側には、集光レンズ９が固定され
ている。この集光レンズ９の焦点距離位置にはスリン）
１０が設けられ、その下方に光検出θ１１が設けられて
いる。

１２はレーザ発振器、１３はレーザ・ビームの反射鏡、
１４は、レーザ・ビームの偏向変調器であって、偏向を
行うための高周波信号と、又変調を行うためコンピュー
タや磁気テープ等の外部信号と原稿に対応した信号の合
成信号が入力される。１５．１６は反射鏡であって、偏
向・変調後のレーザ・ビームは多面体回転鏡６の鏡面に
向けて入射される。この入射面は、好ましくは、原稿か
ら到来した光束４が入射する該回転鏡の鏡面と同一の面
とする様に設定されている。１８は、回転鏡６からｆ−
Ｏレンズ５を”通過したレーザ拳ビーム１７を記録する
記録媒体であり、図示のものは、電子写真用感光ドラム
である。勿論他の従来周知の記録媒体が適用可能である
。４０，４１，４２．４には夫々該感光体の図面付近に
配置された一次！電８手段、スリット露光手′段、４２
は全面露光手段、１９は現像手段、２０は転写材、４３
は感光ドラムクリーニング手段、４４（第７図）は熱定
１手段である。

以下この作用について説明する。

先ず原稿光束４を読取った画像情報信号とコンピュータ
又は磁気テープ等の外部情報信号とを合成して偏向変調
器１４に入力せし挙る方法について第８図を参照して説
明する。

原稿が有する画像情報信号２３は第２図に示した画像情
報信号読取出力端子（Ｄム丁Ａ）から出力されて信号制
御装置２４に人力される。他方、コンピュータ又は磁気
テープ等の外部情報信号２１は信号制御装置２２に入力
され、両装置にて同期をとられ、信号加算器２５に人力
され、同期合成信号２６とされて上記の偏向変調器１４
に入力される。

装置全体の作用は以下の通快である。

ｔ−ｆｌレンズ５の焦点距離にある原稿１はランプ２に
よ秒露光される。原稿からの反射光は１−ｅレンズを通
過して多面体回転鏡６で反射される。この時、原稿のあ
る点から反射された洸は該ｆ−θレンズ５を通過するこ
とで平行光になり、回転＠６で反射され適正角度位置に
置かれた検出系（８，９，１０，１１）に集光レンズで
集光されて、画像情報に対応した電気的信号として、第
２図及び第３図に於て詳述した通り、検出される。検出
系と適正位置関係にない原稿の他の点からの反射光は検
出系では検出されないことに逢る。更に、回転鏡６０回
転によって検出系と原稿の適正位置関係は順次ずれてい
くので、結果的に原稿は順次走査されていく事になる。

一方レーザ発振器１２から発せられたレーザビームは、
偏向変調器１４によって変調され、更に上記多面体回転
鏡６によって走査され、上記ｆ−θレンズ５によって感
光体１８上に集光される。この時、上記偏向変調器１４
への人力信号２６は先述した通り、−ｈ記の光検出器１
１から出力された信号と、外部情報信号との合成信号で
ある。

感光体１８での記録方法の一例として、本件出願人の特
公昭４２−２３９１０号公報、同４２−１９７４８号公
報、同４３−２４７４８号公報に記載の導電性支持体、
光導電性層及び絶縁層を有する感光体１８の絶縁層表面
を、−次帯電手段４０によりあらかじめ正又は負に一様
に帯電し、光導電性層と絶縁層の界面もしくは、光導電
性層内部に前記帯電極性と逆極性の電荷を捕獲せしめ、
次に前記被帯電絶縁層表面にレーザ・ビ−ム１７を照射
すると同時又は順次に第２次の帯電又は除電を行い、前
記レーザ・ビームの明暗のパターンに従って生ずる表面
電位の差によるパターンを、前記絶縁層表面上に形成し
、更に該表面全面を一様に、全面露光手段４２によって
露光し、コントラストの高い静電像を前記絶縁層表面上
に形成し、更には該静電像を荷電着色粒子を主体とする
現像剤にて現像手段１９によ抄現偉して可視化した後、
紙等の転写材２０に転写し、次に赤外線ランプ、熱板等
による定着手段４４によって、転写儂を定着して電子写
真プリント像を得、転写後、前記絶縁層表面をクリーニ
ング手段４３によりクリーニングして残存する荷電粒子
を除去し、前記感光板１８を繰返し、使用するものであ
る。

勿論上述の記録方法以外に従来周知の方法が適宜採用で
きる。

第６図及び第７図に示した装置に於て、１−＃レンズ５
と社則の集光レレズ９で検出光の集光を行ったが、第４
図に示した様に、ｆ−０レンズで再度兼用させても良い
ことも先述の通りである。

又、光検出器１１で得られた信号は、モニター等の信号
に使用可能なこと勿論である。

原稿１を読取った光束４と記録用レーザ、ビーム１７と
は平行とならない様な光路構成としであるから、両光束
が互に他に対してゴースト光として記録、読取ゆ相互に
邪魔する事はない。

尚、多面体回転鏡６の同一面で上記の両光束を反射させ
るのが好ましくはあるが、必ずしも同一面にする必要は
ない、又、該多面体回転鏡の代りに揺動するガルバノ、
ミラーを用い−る事上述の応用態様の効果としては次の
ものがある。原稿の読取りと記録の光学系を同一の光学
レンズ及び同一の可動反射鏡を使う事ができ、安価でコ
ン′バクトな装置が提供できる。又、原稿の読取り方法
も、原稿をビーム照射して走査するもので社ないから、
記録用のビームだけで・セリ、更に光学レイズによって
原稿からの光束は平行光束とするから検出光量のロスが
非常に少なく出来る。更に原稿の移動と感光体の移動と
を同一駆動手段によ秒同期駆動をさせる事が可能である
から、レジストレーション（位置合せ）の誤差が少ない
。特に複数の情報の信号を重ね合せる意で、オーバー、
レイ（重ね合せ）なる用語を用いる事があるが、本装置
に於ては、原稿１を記録紙のフオームとし、該７オーム
の中に記録される実質的な信号をコンビエータ等の出力
から得る様にすれば、フオームとコンピュータ出力信号
とが重ね合されて記録されるから、会計業務等の帳票作
成に極めて便利である。

上記原稿を変えれば、異なる様式のフオームに上記のコ
ンピュータ出力を記録する事が易く出来る。

又以上の装置は、上述の如く信号合成或は重ね合せ装置
の実施態様として説明したが、斯かる装置なレーザ、フ
ァクタきり装置にも応用できるものである。即ち、原稿
の読取り用光学系（光学レンズ５と回転鏡６）と、−記
録（書き込み）用の光学系とが共用できる様な画像情報
の送受信部が１つのユ な送受信装置が得られる。

ファクシミリに於ては、画像情報の送信側に於ては、原
稿に付された画像情報を時系列化する必要があり、゛又
受信側に於ては、この様にして時系列的に送信されてき
た情報を二次元的に所謂平面上の画像として配列する必
要がある。

第１図（、）、　（ｂ）に示し、その応用襲用を第７図
、第８図に示した本発明の実施態様は、ファクシミリ送
受信機に於ても、送信側の原稿の読取り用として、又受
信側の光点像の記録体上への走査用として適用されるも
のである。

°４、図面の簡単な説明 第１図（、）は本発明の１実施態様の概要を示す平面図
、同図（ｂ）はその側面図、第２図は第１図に示した実
施態様に適用可能なる光検出器とその検出回路を示すブ
ロック線図、第３因は第２図に示した回路の各部分の信
号波形図、第４図は第１図に示した実施態様に変形を施
した態様の側面図、第５９図（、）　＜ｂ）は、夫々露
光による画像読取りの変形例を示す概略側面図、第６図
は第１図に示した実施態様なレーザ光を利用した情報信
号合成記録装置に適用した装置の斜視図、第７図はその
縦断面図、第８図は第６図及び第７図の装ＷＬ＆Ｃ適用
される信号合成回路のブロック図である。

１／　、　、−・−・・・原稿を支持する手段、Ｘ／　
Ｗ・−光の高透過率又は高反射率部、２・−・・・原稿
に光を照射する手段、５・・・・・・・−光学レンズ、 ６・・・・−・・・走査手段、 １１　−−−−−一光検出器、 １２−・・・・・・・・光ビーム発生器、１４　・・・
・・・・・パ光変調器、 ２５　・・・・−・・・合成入力手段。

出願人　　キャノン株式会社 第１口（（２） 筬装置（ｂ） 第５ｃ′

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 原稿を支持する手段と、該原稿の近傍に置かれた光の高
   透過率又は高反射率部と、原稿を走査読取りする手段と
   を有し、原稿の情報を読取る前に上記の原稿近傍に置か
   れた光の高透過率又は高反射率部から到来する光束を上
   記光検出器にて検出し原稿読取りのスタートのタイミン
   グを取る様にしたことを特徴とする原稿読取り装置。