JPS6363268A - 光学読み取り装置 - 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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は光学読み取り素子の位置調整機構を装備した光
学読み取り装置に係り、特に読み取り倍率を光学的に調
整する光学読み取り装置に関するものである。

〈従来の技術〉 第６図は従来のこの種の読み取り装置を示すものであり
、符号ｌで示すものは装置の上面を構成する原稿台で、
その一端には上下に配置された状態で給紙ローラ対２が
設けられており、少し離れて排紙ローラ対３が設けられ
ている。

給紙ローラ対２と排紙ローラ対３との間には原稿台ガラ
ス５が配置され、この原稿台ガラス５の下方に於いて蛍
光灯などの照明用の光源４が配置されている。

この光源４によって原稿台ガラス５を介して読み取り位
置１１に於いて読み取られた原稿像が反射ミラー６によ
って反射され集光レンズ７により集光されＣＣＤ　（チ
ャージカップルドデバイス）等からなる光学読み取り素
子８によって読み取られ、読み取られた像は基板９上の
駆動回路により電気信号に変換され、制御装置（図示せ
ず）側に導かれる。

一方、符号１０で示すものは原稿で、この原稿１０は原
稿台ｌ上に載置され、給紙ローラ対２、排紙ローラ対３
によりステップ送りされ、この時原稿は光ｆＪ４に照射
され、その反射光が図で鎖線に示すように集光レンズ７
で縮小され、光学読み取り素子８上に結像される。

また、光学読み取り素子８は通常１画素が１０数１のピ
ンチで配列されているため、例えば１４μｌのピッチで
２０４８の画素をもつＣＣＤを使用すると、画情報を８
画素／１ｍで読み取るにはレンズ７の倍率は０．１１２
となる。

従って２０４８’Ｍ素のＣＣＤを用いると原稿の読み取
り幅は２５６鶴が最大であり、それ以上の幅の原稿を読
み取る場合には更に画素数の多いＣＣＤを使用するか、
或いはレンズの倍率を変更して読み取り幅を広げる必要
が生じる。

ところが、画素数の多いＣＣＤ、例えば４０９６画素を
使用した場合ＣＣＤそのものが高価になり、また一般的
に生産量の最も多い８４幅の読み取り装置に用いられて
いる２０４８画素のＣＣＤ用の駆動回路や他の信号処理
回路を共通に使えず、コストが高くなるという欠点があ
る。

従って、レンズの倍率の変更により読み取り幅を広げる
方法の方がコストのより安い装置が得られる。

しかし、この方法を用いても次に示すような欠点がある
。

即ち、第７図は第６図に示した光学系のみを示したもの
で図に於いて符号１２は設計上の光路であって、読み取
り位ｆｉｌｌと光学読み取り素子８の受光面及びレンズ
７の光軸が一直線上に配列されており、また符号１３は
レンズ７が設計上の位置からΔ１だけずれて取り付けら
れた場合のレンズ位置を示している。

符号１４はずれた位でに合わせて移動させた場合の光学
読み取り素子を示し、この時の光路を符号１５で示す。

従って、レンズ７の位置が設計上の位置からΔ１だけず
れても、光学読み取り素子を位置調整することにより情
報を読み取ることが出来る。

一方、第８図は複数個のレンズを切り換え得るようにし
た光学系の説明図である。図に於いて符号１６は倍率が
Ｍのレンズを示し、１７はレンズ１６が切り換え手段（
図示せず）により切り換えられ、読み取り位１ｉ１１を
読み取るように光学読み取り素子８を位置調整し、固定
した時の光路を示す。また、符号１８はレンズ１６とは
倍率の異なる他のレンズであり、１９はレンズ１８が光
路中に切り換えられた時に固定された光学読み取り素子
８に入射された光路を示す。

また第９図はズームレンズを使用した倍率変換方法の光
学系を示し、図に於いて符号２０はズームレンズ、２１
は倍率Ｎの時のズームレンズ２０の主点位置、２２は他
の倍率に切り換えた時の主点位置を示す、また、符号ｌ
は主点２１．２２間の距離を示し、２３はレンズ２０が
倍率Ｎ側に切り換えられた時の光学読み取り素子８が読
み取り位置１１を読み取るように位置を調整し、固定し
た時の光路を示す。また符号２４はズームレンズ２０を
他の倍率に切り換えた時、光学読み取り素子８に入射す
る光線の光路を示す。

第８図及び第９図に夫々Δ２．Δ４で示したようにレン
ズの切り換えによる異なった倍率のレンズの主点位置が
移動すると固定された光学読み取り素子の読み取り位置
が夫・シム３．Δ５だけ移動する。

このように倍率を変換するたびに読み取り位置が変動す
ると、原稿面での読み取り位置付近のスリフトを大きく
しなくてはならず、光路の余裕も大きくしなくてはなら
ず、これにより装置が大きくなるばかりではなく、原稿
に対する読み取り範囲が変動し、原稿の画情報の欠落及
び原稿端部の影を読み取って記録画像に黒線を生じると
いう欠点がある。

ところで、第１０図は原稿に対する読み取り範囲を示し
たものである。

第１０図に於いて符号２５は原稿そのものを示し、２６
はある倍率、例えばＮ倍の時に第９図の光路２３により
読み取った時の読み取り範囲である。また符号２７は第
９図の光路２４で読み取った場合の読み取り範囲を示し
、符号Ｌ１は第９図のΔ５のずれに相当する。従ってこ
の時、ズームレンズで倍率を切り換えたことにより原稿
先端では画情報が欠落し、原稿後端では原稿の影を読む
ことになる。

また符号２８はズームレンズを他の倍率に切り換えた時
の読み取り範囲を示し、読み取り位置がＬ２だけずれて
いることがわかる。

上述したようにレンズの倍率を切り換える場合、必ずレ
ンズの主点の移動が生し、かつ部品の精度で第８図、第
９図のずれ量Δ２．Δ４を抑え、Δ３、Δ５のずれを小
さくしようとしてもレンズの倍率が約１／１０であるた
め、Δ３．Δ５の許容量が数ｌとしてもΔ２．Δ４の誤
差はその１／１０１゜か許されず、装置全体として極め
て高晴度のものとしなければならず、装置が極めて高価
になるという欠点があつた。

〈発明が解決しようとする問題点〉 本発明は以上のような従来の欠点を除去する為に成され
たもので、倍率変換を行っても読み取り位置が変動せず
、読み取り画像に情報の欠落や黒線が生じることのない
ように構成した光学読み取り装置を提供しようとするも
のである。

く問題点を解決するための手段〉 上記問題点を解決する本発明の手段は、光源によって照
射された原稿の画情報を縮小レンズによって光学読み取
り素子に入射し、原稿画像を読み取る光学読み取り装置
に於いて、ミラーと縮小レンズと光学読み取り素子を支
持枠に一体的に固定し、該支持枠を理想反射時の光軸に
対する直交方向に平行動可能に構成し、或いは該支持枠
を回動可能に支持する回転支点を有するよう構成したも
のである。

〈実施例〉 以下図面に示す実施例に基づいて本発明の詳細な説明す
る。

第１図乃至第３図は本発明の一実施例を説明するもので
、図に於いて１０１は第１ミラー、１０２は第２ミラー
、１０３は第３ミラー、１０４はレンズホルダ、１０５
はレンズホルダ１０４と光学読み取り素子８を一体にユ
ニットとして保持する保持板、１０６はズームレンズ２
０を駆動する駆動用モーター、１０７は前記モーター１
０６の動力をズームレンズ２０に伝達するためのアイド
ルギヤ、１０８はズームレンズ２０の位置を検出するた
めズームレンズの回転に伴って平行動するランク、１１
０ａ、１１０ｂはレンズ保持板を固定する止めネジ、１
０９　ａ　、　１０９　ｂはラックの位置を検出する検
出器例えばマイクロスインチ、１１２は第２ミラー１０
２．第３ミラー１０３を保持するミラーユニット保持板
、ｌｌ２ａ−ｄは前記ミラーユニット保持板１１２を固
定する止めネジ、１１３は前記ミラーユニット保持板１
１２．保持板１０５を固定する光学系基板、１１４　ａ
　−ｂは前記光学基板を固定する止めネジ、１１５は第
１ミラー１０１を固定し保持する第１ミラー保持板、１
１６は装置に固設されたステー、１５１．１５２は夫々
装置本体の側板、１５３ａ−ｄはステー１１６を側板１
５１．１５２に固定するための取り付はネジである。

次に第２図に示す如く、たとばステー１１６側にタップ
を設け、側板１５Ｌ　１５２側に上下方向の長大１５３
′を設けることにより、ステー１１６は上下方向に平行
動させて側板１５１．１５２にネジ１５３　ａ　〜１５
３　ｄを用いて固定することが可能となっている。即ち
第２ミラー１０２．第３ミラー１０３．レンズ２０及び
光学読み取り素子８を光学系基板１１３を介して一体化
したユニットを装置に対して第３図の矢印Ｍ方向、即ち
上下方向へ平行動させて固定することが出来るように構
成されている。

更に第３図には光学系の断面図が示してあり、１点鎖線
で示したものが理想反射時の光軸を示している。

ここで、第３図より明らかなように予めズームレンズ２
０と光学読み取り素子８との位置関係は第９図に示した
Δ５を生じないように倍率を変化させた時の主点間を結
んだ直線上に光学読み取り素子を配置させである。

本発明に係る装置に於いては上述の如く、最も原稿側に
近い１枚の反射ミラー１０１を除いた縮小レンズ２０に
近い反射ミラーの１枚１０３或いは複数枚１０２．１０
３と該縮小レンズ２０及び光学読み取り素子８とを夫々
支持枠（光学系基板）１１３に一体的に取り付はユニ７
ト化すると共に、前記支持枠１１３を理想反射時の光軸
に対する直交方向に平行移動させるように構成したので
、この支持枠１１３を平行移動させることによって原稿
上の読み取り点を自在に変化させ、これによって読み取
り位置を調整することが出来る。

更にこの点の作用について具体的に述べると、上記実施
例に於いては調整されたズームレンズ２０と光学読み取
り素子８とを保持した保持板１０５を基板１１３に固定
し、かつ第２ミラー１０２．　　第３ミラー１０３を保
持した保持板１１１を基板１１３に固定し、更に基板１
１３をステー１１６に固定してユニットとして一体化し
、これを装置本体の側板１５１．１５２に取り付けた際
、最初に上記基板１０５が基板１１３に対して傾いて取
り付けられていたとすると、例えばレンズ、読み取り素
子８が実線で示すミラー１０２．１０３に対して２０’
、８’に示す位置となり、この場合光軸は第３図に示し
た２点鎖線の如く理想光軸よりずれて原稿面上の点りを
読み取るようになる。従って読み取り位置はΔ６だけず
れる。

ここで前述した光学ユニットの上下動機構により光学ユ
ニットを第３図に示した矢印Ｍ方向に平行移動させるこ
とにより、読み取り位置１１を読み取るように調整して
光学ユニットを固定することが可能となる。この時ミラ
ー１０２．１０３．　　レンズ２０゜読み取り素子８は
夫々１０２”　、１０３”　、　２０−　、　８−の位
置にもたらされる。

またこの時に、既にズームレンズ２０と光学読み取り素
子８は前述した位置関係にあるため第９図に示したΔ５
のような変動は生じないので、ズームレンズ２０の倍率
を変化させても読み取り位置を変化させないことが可能
となる。

第４図及び第５図は本発明の他の実施例の光学系の斜視
図である。

第４図に於いて、光学基板１１３に第２．第３ミラー保
持板１１２とレンズと読み取り素子の保持板１０５が固
定されている。ここで光学基板１１３は支点１４１　ａ
　、　１４１　ｂにより理想反射時の光軸上の、または
その近傍の１点を通る軸を中心に回動自在であり、調整
ネジ１４３の調整により微小量回転移動する。１４４は
光学基板１１３とステー１４５の間に弾装されたコイル
バネである。またステー１４５は前後側板１５１．１５
２に明けられた上下方向の長大１５３′でガイドされ、
調整ビス２０１の上下繰り出し量により上下方向に微動
する。ビス１５３ｃ、　　１５３ｄは固定ネジである０
図の説明上手前側のみ説明した。

第５図に於いて、第２ミラー、第３ミラー保持板１１２
及びレンズと読み取り素子の保持板１０５は夫々基板１
１３上に固定され、基板１１３は前後側板１５１、１５
２に明けられた水平方向長穴２０５　ａ　、　２０５　
ｂに嵌合する偏心カム２０６　ａ　、　２０６　ｂを介
してビス２０７ａ　、　２０７　ｂによって前後側板１
５１．１５２に固定されている。また基ｖｉｌ１３の側
面にあるダボ２０８は側板１５１、１５２に明けられた
長大２０９と嵌合している。

上記構成に於いて、夫々の偏心カムの回転によつて光学
基板１１３は上下動と回転とを含んだ調整を同時に行う
ことが可能である。

第４図及び第５図の実施例ではより正確な調整が可能で
ある。

尚、上述した実施例に於いてはレンズとしてズームレン
ズを用いて説明したが、複数のレンズを交換する方式に
於いてもレンズ交換機構をズームレンズ機構部とにき換
え、第２ミラー、第３ミラー、レンズ、光学読み取り素
子のユニットを上下方向に平行動可能とするだけで同様
の効果を得ることが出来る。

〈発明の効果〉 本発明に於いては、反射光学系のうち、第２ミラー、第
３ミラー、レンズ、光学読み取り素子を夫々一体ユニッ
ト化し、装置に対し上下方向へ平行動或いは回動させて
固定可能としたので、倍率を変化させても光学読み取り
素子が読み取る原稿面での読み取り位置は変動せず、こ
れによって原稿の画情報の欠落を防止し、原稿の先端及
び後端の影を読み取ることを防止することが出来、更に
第１ミラーを除く他の光学系をユニット化させることに
より、光学系自体を非常にコンパクトにすることが可能
となり、装置全体の重量を低減出来るばかりでなく、光
学ユニットの剛性を小さくすることも出来る等の特徴も
有している。

本発明は以上の如く全体の構成を簡単な構造にすること
が出来ると共に画像の品質が良（、安価な光学読み取り
装置を提供することが出来る等の特徴を有するものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を禾す平面図、第２図はその断
面図、第３図はその光学系を示す断面図、第４図及び第
５図は本発明の他の実施例の光学系の斜視図、第６図は
従来例の説明図であり、第７図乃至第９図は光学系の説
明図、第１０図は読み取り原稿と読み取り範囲との関係
を示す説明図である。 ４は光源、７はレンズ、８は光学読み取り素子、２０は
ズームレンズ、２９はレンズホルダ、１０１．１０２゜
１０３はミラー、１１６はステー、１５１．１５２は側
誉反、１５３はステー取り付はネジである。 特許出願人　　キャノン株式会社 代理人　　弁理士　中　川　周　吉 第７図 第８図 第９図 第１０図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）光源によって照射された原稿の画情報を縮小レン
   ズによって光学読み取り素子に入射し、原稿画像を読み
   取る光学読み取り装置に於いて、複数のミラーによる反
   射光学系を有し、最も原稿側に近い少なくとも１枚の反
   射ミラーを除いた前記縮小レンズに近い反射ミラーのう
   ち、１枚或いは複数の反射ミラーと縮小レンズ及び光学
   読み取り素子とを夫々支持枠に一体的に固定し、更に理
   想反射時の光軸に対する直交方向に前記支持枠を平行移
   動させるように構成したことを特徴とする光学読み取り
   装置。
2. （２）光源によって照射された原稿の画情報を縮小レン
   ズによって入射し、原稿画像を読み取る光学読み取り装
   置に於いて、複数のミラーによる反射光学系を有し、最
   も原稿側の少なくとも１枚の反射ミラー以外の前記縮小
   レンズに近い前記反射ミラーのうち１枚或いは複数の反
   射ミラーと、縮小レンズ及び光学素子を固定する支持枠
   を有し、理想反射時の光軸に対する直交方向に前記支持
   枠を平行動させるように装置のフレーム部材と前記支持
   枠を構成し、かつ理想反射時の光軸上の１点或いは近傍
   の１点で光軸に直交する方向に前記支持枠を回動可能に
   支持する回転支点を有することを特徴とする光学読み取
   り装置。