JPS5850858A - 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読取りして電気的彦画像情報信号を
得る原稿読取り装置に関する。

原稿は大別して線画原稿と、図面、写真等の階調性を有
する原稿とに分類できる。本発明の主な目的はいずれの
原稿も良好に再生記録できる信号を形成する原稿読取り
装置を提供することである。

以下本発嬰の実施態様を図面を参照して詳細に説明する
。

第１図（ａ）、（ロ）は本発明の実施態様における原稿
走査手段を説明する平面図及び側面図である。

両図に於いて、ｌ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ｆ、だけ離　　　パれた位
置に配置しである。２は原稿露光用ランプで原稿に対面
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５０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。

６Ｆｉ、光学レンズ５の後方、即ち原稿ｌ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
反射鐘で、例えば支軸の回り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、その焦点圧１１　ｆｔだけ離れた位置に
スリン）１０が配置され、その後方に１個の光検出器ｌ
ｌ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（ａ＞９　（ｂ）につき、原稿からの光束を検出
し、読取る作用を以下説明する。

光学レンズ５の焦点距離にある原稿ｌを露光ランプ２で
照射すると原稿１の１点から反射した光束４Ｆｉ光学レ
ンズ５を通過すると平行光となる。この平行光は可動反
射ＩＩ６で反射され、集光レンズ９で、ちょうどスリッ
ト１０の位置で集光され、光検出器１１４Ｃ入射し、こ
こで電気的信号に変換される。原稿のａ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、ａ点からの
光束と平行にはならないから、可動反射＃！６で求射さ
れるとａ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ａ点からの光束のみが集光レンズを介し
て光検出器！ｌに入射する。

勿論−動反射鏡の回動に伴い原稿上のａ点は移動し、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ｌＯの存在により、その解儂度を増す。

又、波動光学的解儂度は、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θの時、像
面上で結像する位置γとの関係は、ｙ＝ｆ＊ｔａｎ　　
θ　−・−−＝−…　（１）・　ｆ：結像レンズの焦点
距離 なる関係があり、本実施態様の如く一定角速度にて回転
又は−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、時間と共和−次間数的に
変化する。従って、原稿面ｌ上で読取るスボ、ット位置
ＣＪ１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ｌ上の画僚を読取ると、それら読取り光束の間
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、 ｒ−ｆ、・−・・・・・・・・・（２）なる特性を有す
るぺ〈設計される。この様なレンズをｆ−−レンズと称
する。

第１図（ａ）に示す様に１原稿ｌを支持する原稿台１′
には、原稿１の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’−Ｂ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設けら
れている。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ための信号を与えるた
め和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１儂情報の銃取り、更にはその記録に
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、その回路の出力側には公知の
波形整形回路３１（例えばシエンット・トリガ回路）が
接続され、この回路の出力と、前記増幅回路３Ｇの出力
とは信号切換回路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３１
の出力にて動作する単安定マルチバイブレータ回路３４
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（Ｄ８′ＩＩｇｃＴ）Ｋ接続されている。

ゲート回路３３の出力は一儂情報信号読取、・出力端子
ＧＤＡＴＡ）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ｌのｇｉｉ＃Ｉ情報は嬉１図
（萄中下方から上方に向って順次続出されるが、原稿の
前部に先述の反射率の低い部分ｔ＃　−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、１’−Ｂ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、光検出器の出力は
零か或いは極めてレベルの低い信号である。

増幅回路３０の出力信号波形図は第３図■に示される通
にである。この波形からも分かる通り、反射率の高い部
分ｌ’−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。次いで露光ランプにより照
射された原稿１からの反射光は、光検出器１１に入射さ
れ、咳原積上の画像情報に従って、第３図■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１′−Ｗから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。

、・′１ こうして立上りを鋭くされた上記高反射率部分１’　−
Ｗ　Ｋ対応し九信号が単安定マルチバイブレータ回路３
４に入力すると、鋏回路３４をトリガーし、該回路をオ
ン状態とする。

このマルチパイプ・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（ＤＩＴｇＣＴ　）から出力される。

この単安定→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ＤＢＴＥＣＴ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１’　−Ｗからの反射光が入射す
る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。仁の間の時間が同
図ｃ中、１０時間である。

換言するに、上記高透過率部分１’　−Ｗからの１　　
　イ、 反射光入射時に発生する高ピークのｌパルス信号は、原
稿ｌの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、このタイミング信号を利用
して、可動反射鏡６０回回動外の一期をとれば、該反射
鏡６の回動のムラによる原稿走査時の出力信号の同期ず
れを大幅に減じ、質の良い原稿の読取りが出来る。

可動反射鏡６が多面体回転鏡である場合には、各反射面
め製造時に面間の分割の精ｗｔＫ誤作があったとしても
、その製造又は組立娯差を軽減し、更に、多面体回転鏡
や駆動モータ７に要求される精度の許容範囲が大きくな
抄、より安価で、しかも容易に可動反射鏡の製作が達成
される。

尚、前述した高反射率部分１’　−ｗに対応して発生ス
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、点光源に近い発光ランプ系の如き手段により光束
を光検出＠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Ｋ、上記の叔射法でなく光透過法により原稿を読出す
場合にはｌ’　−Ｗを高透過率部分、’、　４１−Ｂを
低透過率部分とすることができる。

又、可動反射鏡・６がガルバノ・ンラー等のように一面
が振動するようなンラーの場合には、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、行きの走査後帰りの走査
で上記白色部を検出して走査開始の信号にしたり、或い
は、滑りの走査では上記白色部を読取らない所萌帰走査
消去法を採用することができること勿論である。

次に画像情報の読取り方法について述べる。

画像情報に対応したアナログ状の信号が第３図■に示し
九如く増幅回路３０から発生される。

この信号は波形整形回路３１に入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、アナログ信号
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。これは、原稿が線画の場合には、ディジタル信
号を利用して、所−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ｄ胃ハーフ・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（例えばアンド・ゲート回路）の一方の入
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Ｄ
ＡＴ人から出力される。この様にゲート回路を介装せし
めたのは、原稿の一走査時の間に限って読取りを行う様
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。

第１図（ａ）に示した実施態様においては、原稿のある
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、両レンズを一個の光学レンズ
で兼用させても良いこと勿論で、１４′１１１１Ｆｉこ
の変形を施した態様を示す図である。図中、第１図（ａ
）φ）と共通の要素には同一符号を付して説明を省略す
る。

該レンズへの入射光４＃ｉ、該レンズ通過後平行光とさ
れ可動反射鏡６によ抄反射後、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ツ）１０に集光され
る様設定されている。

これにより原稿ｌが矢印の方向に移動すれば、それに応
じて該原稿上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より、光学系Ｇこ がコンパクトなものとなり、装置の小型化−役立つ。

前述の二実励態様に於いて、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（ａ）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
。或いは、同図（ｂ）に示す様に、原稿台を円弧状とし
、該円弧の中心位置に回動ミラー３を配設し、該円弧状
の原稿面のいずれの位置からも等距離光路により画情情
報を読み出す様にしても良い。尚同図中）に於いて露光
用ランプは省略しである。

いずれにせよ本発明によれば、原稿が線−の場合はデジ
タル信号を、図面、写真等の階調性を有する本のの場合
はアナログ信号を出力することによって、いずれの原稿
の場合も良好な画像を再生記録することができる。

尚、前記実施例に於いては、従来の様に多数個の光検出
器は不要であり、唯一個の検出器で済み、装置がけるか
に小型となり、且つ安価である。又、従来の装置では原
稿から到来する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ず、相当量
の光量が利用されずロスとなっていたものであったが、
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鋼に入射せしめる様、光
学レンズと原稿との１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、父、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
ータや磁気テープ静からの外部情報信号とを合成して光
変調器に入力し、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
。

以下筒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け情報の合成記録装置本
体で、縞６図は該装置内の諸要素の配設位置関係を示す
破断斜視図であり、第８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
下方には原稿露光用う／プ２が光束を原稿面に向けての
み投射させる様ミ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が新設固定さ
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ｆ−ａし／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ツ）
１０が設けられ、その下方に光検出器１１が設けられて
いる。

１２はレーザ発振器、１３Ｆｉレーザービーム（Ｄ反Ｉ
ｍｍ、１４は、レーザ・ビームの偏向変調器であって、
偏向を行う丸めの高周波信号と、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、
原稿かち到来した光束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−−レンズ５を通過したレーザ・ビーＡ１７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。４０，４１，４２．４３Ｆｉ夫々該感光体の図面
付近に配置された一次帯電手段、スリット露光手段、４
２け全面露光手段、１９は現儂手段、２０は転写材、４
３は感光ドラムクリーニング手段、４４（第７図）は熱
定着手段である。

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に入力せしめる方法について第９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図に示し九画僧情
報信号読取出力端子（ＤＡＴＡ）から出力されて信号制
御装置２４に入力される。

他方、コンピュータ又は磁気テープ等の外部情報信号２
１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に入力され、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りである。

ｆ−−レンズ５の焦点距離にある原稿ｌはランプ２によ
り露光さ、れる。原稿からの反射光はｆ−０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光は該ｆ−６レンズ５を通過するこ
とで平行光になり、回転鏡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仁とになる。

更に１回転鏡６の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。

一方し−ザ発撮器１２から発せられたレーザ・ビームは
、偏向変調器１４＃Ｃ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−０レジズ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への入力信号２６け先述した通り、上記の光検出器
１１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・ビーム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−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、前記絶縁層表面上く形成し
、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、＝ｒｙ）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により現像して可視化し先後
、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によって転写會を定着して電子写
真プリント健を得、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。

ｔａ６図及び第７図に示した装置に於て、ｆ　−θレン
ズ５とは別の集光レンズ９で検出光の集光を行ったが、
第４−に示した様に、ｆ−１ル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１’ｌで得られた信号は、篭二ター等の信
号に使用可能なこと勿論である。

原稿ｌを読取った光束４と配録用レーザ・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、読取ね相互に
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・
ミラーを用いる事も可能である。

上述の応用態様の効果としては次のものがあるＯ 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、安価でコンパクトな装
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はないから、記録用のビーム
だゆで足り、虹に光学レンズによって原稿からの光束は
平行光来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
より同期駆動をさせる事が可能であるから、レジストレ
ージロン（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、該フオームの中に記録される
実質的な信号をコンピュ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＠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、斯かる装置ヲレーザ・フ
ァクシミリ装置にも応用できるものであ；る。即ち、原
稿の続堰り用光学系（光学レンズ５と回転鏡６）と、記
録（４Ｆ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、ユニットとなったコンパクトな
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ダ、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一平面上の画像として配列する必要
がある。

６１１図（→、（ロ）に示し、その応用部用を第６図、
８１７図に示した本発明の実施態様は、ファクシ９り送
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。

【図面の簡単な説明】

第１図（１）　ｔ；ｊ本発明の１実施態様の概ｌＮを示
す平面図、同図（ｂ）はその側面図、第２図はＷｃ１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＠
路を示すブロック線図、第３図は第２図に示した回路の
各部分の信号波形図、ｔｉ＆４図は第１図に示した実施
態様に変形を施し九態様の側面図、ｔＩＥ５図（５１）
の）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をレーザ光を
利用した情報信号合成記録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図の装置
に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、ｔ’−ｗ・・・光の高透
過率又は高反射率部、５・・・光学レンズ、６・・・走
査手段、１１・・・光検出器、１２・・・光ビーム発生
器、１４・・・光変調器、２５・・・合成入力手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 原稿を走査して原稿情報に対応した電気信号を形成する
   手段と、この電気信号を用いてアナログ信号、デジタル
   信号を形成する手段と、このアナログ信号、デジタル信
   号を選択的に出力せしめる手段と、を有する原稿読取り
   装置。