JPS62224160A - 原稿縮小読取り装置 - 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】 技術分野 本発明は、図面、電子黒板等の広幅原稿の縮小コピーに
適した原稿縮小読取り装置に関する。

従来技術 一般に、原稿読取り装置における光学系としては種々の
形態のものがある。例えば、第８図に示すようにコンタ
クトガラス１にセットされた原稿２からの画像を第１ミ
ラー３−第２ミラー４−インミラーハーフレンズ５−第
２ミラー４−第４ミラー６による光路で感光紙７に結像
させて等倍コピーを得るようにしたものがある。これは
、第２ミラー４で２回反射させることにより光路長の圧
縮化を図っているものである。

ところが、ＡＯ，Ａｌサイズの設計図面あるいは電子黒
板におけるホワイトボード等の大サイズの広幅原稿を縮
小コピーする場合を考えると、かなりの縮小率で結像さ
せる必要がある。例えば原稿幅２フインチ（＝６８６ｍ
ｍ）の広幅の原稿を画素間隔が１４μで総画素数が２０
４８のＣＯＤ及び焦点距離ｆ＝２４ｍｍ、Ｆ値＝４の結
像レンズを用いた光学系により読取る場合を想定すると
、縮小率ｍは（２０４８ＸＬ４ＸＩＯ−’）／６８６＝
２８，６７２／６８６により約１／２３．９３　　（４
４，１８％）となる。従って、原稿面からＣＯＤ結像面
までの距離はｆ（１＋ｍ）”／ｍ″：６２３Ｍと長いも
のとなり、長い光路を要することが理解される。従って
、第５図に示した光学系をこのような縮小光学系として
用いても光路長を圧縮することはできない。

しかして、電子黒板において縮小読取りする光学系とし
て第９図に示すようなものが本出願人により提案されて
いる。これは、黒板８面上を移動する移動体９内に蛍光
灯１０を設けて防塵ガラス１１を介して黒板８面をスリ
ット露光し、黒板８面からのスリット画像を第１ミラー
１２で反射させ、更に平行な第２，３ミラー１３．１４
間で複数回折返し反射させ、結像レンズ１５によりＣＣ
Ｄ１６に縮小結像させて読取り、プリンタ等に出力して
縮小コピーを得るものである。このような平行な第２，
３ミラー１３．１４により反射光束を複数回折返し反射
させることにより光路長を圧縮することができる。従っ
て、デジタル縮小複写機として考えた場合には、防塵ガ
ラス１１部分が原稿通過面（即ち、コンタクトガラス）
となるように構成すればよいといえる。

ところが、このような縮小光学系による場合には、反射
光束の一部を結像レンズ１５のブロックが遮らないよう
にこの結像レンズ１５を第３ミラー１４より後側（背面
側）に設置する必要があり、光学系の小型化には限度が
ある。ここに、この結像レンズ１５を第２ミラー１３側
に進出させて第２．３ミラー１３．１４間に配置させる
となると、平行ミラー（第２，３ミラー１３．１４）で
の複数回の折返し反射の角度が常に一定であり、第３ミ
ラー１４から第２ミラー１３への最終反射光束が結像レ
ンズ１５により遮られないようにするためには原稿像の
入射角を大きくする必要があるが、このように設定する
と原稿側（入射側）での光束回りに無駄な空間を生じ、
結局、光学系の小型化に限度を生ずるものとなる。

目的 本発明は、このような点に鑑みなされたもので、平行ミ
ラーによる光束の折返し反射方式を利用しつつ、結像レ
ンズを平行ミラー間の側方に配置できる条件を確保した
状態で無駄な空間を減らし光学系をより小型・圧縮化す
ることができる原稿縮小読取り装置を得ることを目的と
する。

構成 本発明は、上記目的を達成するため、スリット状の原稿
像を結像レンズにより光電変換素子に縮小投影して読取
る原稿縮小読取り装置において、前記原稿と前記結像レ
ンズとの間の光路を複数回折返して結像レンズに導く一
対の平面ミラーを対向配置させて設け、これらの平面ミ
ラーを平行状態から少し傾斜させて前記原稿像の入射位
置での間隔よりも前記結像レンズ側の出射位置での間隔
を広く設定したことを特徴とするものである。

以下、本発明の一実施例を第１図ないし第４図に基づい
て説明する。まず、第１図は本実施例による全体的に幅
広に形成された原稿縮小読取り装置の断面構造を示すも
ので、複写機本体２０の上部には原稿２１の挿入をガイ
ドする左右方向にスライド自在なサイドフェンス２２が
設けられている。又、この複写機本体２ｏの上部には平
板状の透明基板２３が水平状態で設けられている。この
透明基板２３は本体の幅方向に渡って綱長く形成された
もので、その上面を前記サイドフェンス２２を介して挿
入される原稿２１の原稿通過面２３ａとするものであり
、下面側に配置された蛍光灯等の光源２４によりスリッ
ト照明される読取り位置Ｐが設定されている。そして、
この読取り位置Ｐへ挿入される原稿２１を原稿通過面２
３ａ側に押えるばね部材２５が設けられているとともに
、この原稿通過面２３ａ上での原稿搬送を行なうスポン
ジローラ２６が設けられている。ここで、前記ばね部材
２５の下面は標準白色面２５ａとされている。又、スポ
ンジローラ２６は読取り位置Ｐよりも排紙側の位置にニ
ップ位置Ｎが設定されて原稿通過面２３ａ上に圧接して
いる。これらのばね部材２５及びスポンジローラ２６は
読取部カバー２７内に取付けられており、この読取部カ
バー２７には原稿挿入口２７ａが形成されているととも
に゛、排紙ガイドリブ２７ｂ及び排紙口２７ｃが形成さ
れている。又、前記読取り位置Ｐに対向させて原稿２１
の挿入を検知する原稿センサー２８が設けられている。

更に、前記透明基板２３は読取り位置Ｐ付近より排紙側
の部分は透明のままであるが、この読取り位置Ｐ付近よ
り原稿挿入側の下面（原稿通過面２３ａと反対の面）に
はアルミニウムによる反射膜が蒸着形成されて一方の平
面ミラーとしての第１ミラー２９が形成されている。又
、前記複写機本体２ｏ内には前記透明基板２３により形
成した第１ミラー２９にほぼ平行に離間対向して他方の
平面ミラーとなる第２ミラー３０が設けられている。こ
の第２ミラー３ｏも本体幅方向に渡って綱長く（例えば
、紙面表裏方向となる長さが７６０ｍｍ）形成されたも
のである。そして、これらの第１．２ミラー２９．３０
は読取り位置Ｐからのスリット状の原稿像についての反
射光束３１を複数回１例えば各々３回ずつの計６回折返
す折返し光路を形成するものである。そして、前記第１
ミラー２９からの最終反射光束３１を結像レンズ３２に
導くように設定されている。この結像レンズ３２はその
先軸が垂直、即ち前記第１ミラー２９に直交する状態で
設けられたもので、前記第２ミラー３０から第１ミラー
２９へ向けての最終反射光束をこの結像レンズ３２のレ
ンズバレル３３が遮ることのないようにして第１，２ミ
ラー２９，３Ｏ間の側方に配置されている。そして、反
射光束３１がこの結像レンズ３２により結像される光電
変換素子としてのＣＣＤ３４がＰＣ板３５上に取付けら
れて設けられている。これらの結像レンズ３２及びＣＣ
Ｄ３４はレンズブロック３６として一体化されて支持金
具３７に取付けられている。

このような構成において、原稿２１の画像の読取り動作
について説明する。まず、原稿２１をセットしない状態
でメインスイッチを投入すると、光源２４が点灯して（
４０ＫＨｚ）、標準白色面２５ａを照明する。この標準
白色面２５ａからの反射光が第２ミラー３０、第１ミラ
ー２９及び結像レンズ３２を介してＣＣＤ３４に結像さ
れ、反射光量が読取られシェーディング補正に供される
。

これは、ＣＣＤ３４の各素子間に感度差があり、更には
ランプ自体の光量も変動する二とから、標準白色面２５
ａからの反射光量を読取ることにより電気的にシェーデ
ィング補正するものである。

即ち、読取り幅全幅にわたる画素数の不均一出力を読取
り、各画素出力が平均化されるように各素子に対するゲ
インコントロールがなされる。これは、ランプ温度とと
もに光量が変化するため一定周期又は光源２４の温度が
安定するまで反射光量の計測が繰返される。

このようにして、標準白色面２５ａによるシェーディン
グ補正が完了すると、原稿読取りが可能となり、原稿２
１を原稿挿入口２７ａから挿入する。この際、原稿２１
のスキューを補正するために、停止しているスポンジロ
ーラ２６のニップ位置Ｎに原稿２１の先端が突き当たる
ように挿入する。ここに、通常は原稿をニップ部に送り
込むスリップ可能な原稿搬送ローラ等が設けられている
が、本実施例では装置を簡易化するためにスポンジロー
ラ２６のみとしているので、このスポンジローラ２６が
回転を開始するまで手で原稿２１をニップ部に押し当て
ている必要がある。

このように原稿２１が挿入セットされると、このセット
が原稿センサー２８により検出される。

このような原稿検出後、一定のタイムラグをおいてスポ
ンジローラ２６がモータ（図示せず）により回転駆動さ
れて自動的に始動する（もつとも、原稿センサー２８に
よる原稿検出を条件にスタート釦を押すことにより始動
させるようにしてもよい）。

このスポンジローラ２６が始動すると、原稿２１は透明
基板２３の原稿通過面２３ａ上を第１図の右側から左側
へ所定速度で搬送される。この搬送中に原稿２１は透明
基板２３の読取り位置Ｐにて光源２４によりスリット露
光される。そして。

この原稿２１から反射されるスリット状の原稿像（反射
光束３１）は第２ミラー３０側に向い、この第２ミラー
３０で反射される。そして、今度は第１ミラー２９に向
い、ここでも反射されて再び第２ミラー３ｏ側に向かう
。このような反射を第１．２ミラー２９．３０で繰返す
。このようにして、反射光束３１は第１．２ミラー２９
．３０間で複数回折返し反射された後、結像レンズ３２
を介してＣＣＤ３４に縮小結像されて画像がデジタル的
に読取られる。

そして、このような読取りが進行し原稿２１の後端通過
が原稿センサー２８により検出されると、この後端が（
読取り位置Ｐからニップ位置Ｎを過ぎる時間）＋（αの
時間）の経過を待ってスポンジローラ２６の駆動が停止
され、原稿挿入の待機状態となる。

このようにして原稿画像の読取りが行なわれる。

ここで、原稿読取り位置とニップ位置とを同一にするこ
とが望ましいが、これでは標準白色面の機能をスポンジ
ローラ表面に求めることになり、ローラ表面は汚れやす
いことから好ましくない。そこで、本実施例では、標準
白色面２５ａを原稿ニップ位置Ｎより手前に設定してい
るものである。

もっとも、この原稿読取り位置Ｐ・ニップ位置Ｎ間の距
離内の原稿先端画像は読取りできない。そして、標準白
色面２５ａ及び原稿読取部はきれいな状態維持されるこ
とが要求されるが、汚れたような場合には読取部カバー
２７を外方に開放させることにより、標準白色面２５ａ
及び透明基板２３の原稿通過面２３ａを容易に清掃する
ことができる。

そして、本実施例による光学系の小型化の点について検
討する。今、原稿２１の幅を２フインチ（＝６８６ｍｍ
）、ＣＣＤ３４の画素間隔を１４μ（解像度８ドツト／
馴）、総画素数を２０４８、結像レンズ３２の焦点距離
を２４価とすると、縮小率ｍは従来例において前述した
ようにｍ＃１／２３．９３であり、原稿２１からＣＣＤ
３４までの距離は６２３ｆｆｌｌｎとなるが、本実施例
では縮小投影用の反射光束３１を第１，２ミラー２９，
３０間で６回折返し反射させているので、反射光束３１
の本数で考えると約７回折畳んだ状態となり、原稿２１
・ＣＯＤ、３４間の距離を約１／７に圧縮することがで
きる。上側で考えれば、約８９Ｍ程度の距離に収めるこ
とができる。そして、本実施例では第１ミラー２９を形
成した透明基板２３の反対面側を原稿通過面２３ａとし
て設定し、第１ミラー２９の形成されていない透明部分
に読取り位置Ｐを設定して原稿２１の露光用にも使用す
るようにしたので、２枚の平行な第１，２ミラー２９．
３０だけのミラー構成で済み、原稿通過面用のコンタク
トガラスや第１反射を受は持つ別のミラーを設ける必要
がなく、部品点数を減らすことができる。

しかして、本実施例ではこのような光学系の小型化をよ
り増すために第２ミラー３０を角度Ｏだけ傾斜させて設
置し、第１，２ミラー２９．３０間の間隔が結像レンズ
３２側程広くなるようにするものである。このような傾
斜配置による効果について詳細に考察する。

まず、縮小読取りの光学系を第２図に示すように想定す
る。例えば、ＣＣＤ３４による読取り能力に対応させて
原稿２１面上での解像度を８ドツト／ｌ１１ｉ＋でその
読取り幅δ＝１２５μとし、結像レンズ３２の焦点距離
ｆ＝２４、Ｆ値＝４でレンズバレル３３の外径Ｄ＝１４
ｍｍとする。この場合において、最終反射光束がレンズ
バレル３３に干渉しないようにするために、最小入射角
θは最後の反射面３８と結像レンズ３２との間の距離Ｑ
により決定する。

このような条件下に光束を複数回に渡って折返し反射さ
せる平面ミラー間の側方に結像レンズ３９を配置する構
成としては、第７図に示すように平面ミラー４０．４１
を平行に配置する構成でも実現できる。しかし、このよ
うな平行な平面ミラー４０．４１による場合には、反射
角が常にθで一定であり、同図に斜線を施して示す光束
４２が原稿読取り位置Ｐ側（原稿像の入射側）程狭いが
、その反射位置間隔が広くて斜線部分以外の無駄な空間
４３が増えることになる。この結果、第７図における左
右方向に必要以上の長さを要し、光学系の小型化にロス
を生ずるものとなる。

しかるに、本実施例では第２ミラー３０を水平に対して
角度Ｏだけ傾斜させて設定しているので、第３図に示す
ように読取り位置Ｐから垂直に第２ミラー３ｏに向かっ
た光は第２ミラー３０の角度θの傾きにより垂直状態に
対して２θの反射角で第１ミラー２９側に反射される。

そして、この第１ミラー２９は水平であるのでこの第１
ミラー２９では反射角２θで反射される。この反射角２
θで第２ミラー３０へ向かう光は、やはりこの第２ミラ
ー３ｏの傾きθにより反射角３θに拡張され垂線に対し
ては４θの反射角で反射され、再び第１ミラー２９側に
向かう。更に、同様の反射を繰返し、第１ミラー２９か
ら最終反射されて結像レンズ３２へ向かう光は第４図に
示すように垂線に対して角度６θとなる。この角度６θ
が第２図や第７図に示す角度θに相当するものであり、
結像レンズ３２のレンズバレル３３が第２ミラー３゜か
ら第１ミラー２９へ向けての最終反射光束に干渉するこ
となくミラー２９．３０間の側方に配置できる条件であ
る。このような結像レンズ３２の配置を確保しても第１
，２ミラー２９．３０間における複数回の反射光束３１
は第４図に斜線を施して示すように原稿像の入射位置側
（左側）程その反射角が小さくて反射位置の間隔の詰っ
たものとなり、斜線部分以外の無駄な空間４４を少なく
でき、第１，２ミラー２９．３０の左右方向の長さが短
くてよく、光学系の小型化を増進させることができる。

ここに、本実施例では６回折返し反射させているため、
原稿面としては理想的には６θである途、角度θが元々
小さく、かつ、原稿読取り位置Ｐでの読取り幅δが１２
５μと小さいので、本実施例のように９０’　に設定し
ても支障はない。又、結像レンズ３２の光軸についても
反射角６θに沿わせるように傾斜させてもよいが、この
角度が小さいため、実使用上は本実施例のように結像レ
ンズ３２を水平に配置された原稿側の第１ミラー２９に
対して垂直に設置できるので、第１ミラー２９と結像レ
ンズ３２　（ＣＣＤ３４を含む）との間の光学系部品取
付は部材の必要加工精度が直角という条件により容易に
得られるので、傾斜した第２ミラー３０の組み付は調整
のみを考慮して組立てればよいものである。

なお、本実施例では第１，２ミラー２９．３０を略水平
状態としたが、第５図に示すようにこれらの第１，２ミ
ラー２９．３０を略垂直状態に設置し、両者間の間隔に
広狭の差が生ずるように傾斜させてもよい。又、第６図
に示すように原稿側の第１ミラー２９（透明基板２３）
を角度θだけ傾斜させ、第２ミラー３０側を水平に配置
してもよい。

更に、本実施例では光束３１を第１，２ミラー２９．３
０間で６回折返したが、両者間の間隔調整等によりその
折返し回数は適宜設定し得るとともに、このような折返
し回数（角度）を変えることにより縮小倍率をステップ
的に可変させることができる。

効果 本発明は、上述したようにほぼ平行に対向して光束を複
数回折返し反射させて結像レンズに導く一対の平面ミラ
ーを設けて、これらの平面ミラー間の間隔に広狭の差が
つくように傾斜させて結像レンズ側が間隔が広くなるよ
うにしたので、光束に干渉することなく平面レンズ間で
その側方に結像レンズを配置する条件を滴定して対向面
方向の小型化を確保した状態で、複数回の反射により生
ずる反射折返し方向における無駄な空間を減少させてこ
の反射折返し方向の光学系の小型化を図ることができ、
効果的に光路長の圧縮を行なうことができるものである
。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の一実施例を示すもので、
第１図は縦断側面図、第２図は縮小光路を展長して示す
説明図、第３図は反射角度の拡大する状態を示す説明図
、第４図は反射光束の説明図、第５図は垂直配置の変形
例を示す側面図、第６図は水平配置の変形例を示す側面
図、第７図は平行配置の反射状態を示す側面図、第８図
は従来例を示す光学系の概略側面図、第９図は異なる従
来例を示す水平断面図である。 ２１・・・原稿、２９・・・第１ミラー（平面ミラー）
、３０・・・第２ミラー（平面ミラー）、３１・・・反
射光束、３２・・・結像レンズ、３４・・・ＣＣＤ　（
光電変換素子） 、ｙＦ：）胃　図 、％Ｚ図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. スリット状の原稿像を結像レンズにより光電変換素子に
   縮小投影して読取る原稿縮小読取り装置において、前記
   原稿と前記結像レンズとの間の光路を複数回折返して結
   像レンズに導く一対の平面ミラーを対向配置させて設け
   、これらの平面ミラーを平行状態から少し傾斜させて前
   記原稿像の入射位置での間隔よりも前記結像レンズ側の
   出射位置での間隔を広く設定したことを特徴とする原稿
   縮小読取り装置。