WO1998059488A1 - Lecteur d'original - Google Patents

Lecteur d'original Download PDF

Info

Publication number
WO1998059488A1
WO1998059488A1 PCT/JP1998/002679 JP9802679W WO9859488A1 WO 1998059488 A1 WO1998059488 A1 WO 1998059488A1 JP 9802679 W JP9802679 W JP 9802679W WO 9859488 A1 WO9859488 A1 WO 9859488A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
lens
unit
document reading
lens unit
resolution
Prior art date
Application number
PCT/JP1998/002679
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Yasunori Miyauchi
Minoru Masuda
Original Assignee
Pfu Limited
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pfu Limited filed Critical Pfu Limited
Priority to US09/242,638 priority Critical patent/US6424433B1/en
Priority to EP98928531A priority patent/EP0920183A4/en
Publication of WO1998059488A1 publication Critical patent/WO1998059488A1/ja

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/04Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa
    • H04N1/0402Scanning different formats; Scanning with different densities of dots per unit length, e.g. different numbers of dots per inch (dpi); Conversion of scanning standards
    • H04N1/0408Different densities of dots per unit length
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/04Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa
    • H04N1/0402Scanning different formats; Scanning with different densities of dots per unit length, e.g. different numbers of dots per inch (dpi); Conversion of scanning standards
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/04Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa
    • H04N1/0402Scanning different formats; Scanning with different densities of dots per unit length, e.g. different numbers of dots per inch (dpi); Conversion of scanning standards
    • H04N1/0408Different densities of dots per unit length
    • H04N1/0411Different densities of dots per unit length in the main scanning direction
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/04Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa
    • H04N1/0402Scanning different formats; Scanning with different densities of dots per unit length, e.g. different numbers of dots per inch (dpi); Conversion of scanning standards
    • H04N1/042Details of the method used
    • H04N1/0435Optical element switching, e.g. switching lenses into a single optical path
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/04Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa
    • H04N1/0402Scanning different formats; Scanning with different densities of dots per unit length, e.g. different numbers of dots per inch (dpi); Conversion of scanning standards
    • H04N1/042Details of the method used
    • H04N1/0455Details of the method used using a single set of scanning elements, e.g. the whole of and a part of an array respectively for different formats
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/387Composing, repositioning or otherwise geometrically modifying originals
    • H04N1/393Enlarging or reducing
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/04Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa
    • H04N1/19Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa using multi-element arrays
    • H04N1/191Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa using multi-element arrays the array comprising a one-dimensional array, or a combination of one-dimensional arrays, or a substantially one-dimensional array, e.g. an array of staggered elements
    • H04N1/192Simultaneously or substantially simultaneously scanning picture elements on one main scanning line
    • H04N1/193Simultaneously or substantially simultaneously scanning picture elements on one main scanning line using electrically scanned linear arrays, e.g. linear CCD arrays

Definitions

  • the present invention relates to a document reading device such as an image scanner for inputting image information of a document surface, and more particularly to a document reading device having a mechanism capable of optically changing a resolution.
  • Fig. 17 shows the structure of a conventional general flatbed type document reader.
  • 1 is a transparent platen
  • 2 is a document
  • 3 is a reading unit movable in the direction of the arrow (indicating the sub-scanning direction)
  • 4 is a light source
  • 5 is a mirror
  • 6 is a lens
  • 7 is a CCD ((Solid-state imaging device) Substrate.
  • the surface of the document 2 placed on the platen 1 is illuminated by the light source 4 of the reading unit 3.
  • the light reflected perpendicularly from the surface of the original 2 is bent at a right angle by the mirror 5, passes through the lens 6, reaches the CCD substrate 7, and is converted into an electric signal.
  • the reading resolution of the optical document is determined by the focal length of the lens 6. The magnification increases and the resolution increases with the use of a long focal length lens, but the angle of view becomes narrower and the size of the original in the main scanning direction decreases.
  • FIG. 18 illustrates each of these methods.
  • (A) in Fig. 18 shows the single focus lens method, and the angle of view of the lens is fixed. Thus, the size of the main scanning range for reading the original is constant.
  • Fig. 18 (b) shows an example of the lens switching method, in which the angle of view when using a lens with a focal length f: 75 ⁇ and the image when using a hidden lens with ⁇ : 115 are used. Select corner 2 You can choose. A resolution of 800 dpi is obtained with angle of view, and a resolution of 240 dpi is obtained with angle of view 2 .
  • (C) in FIG. 18 is an example of a zoom lens system.
  • the resolution can be continuously changed from 800 dpi to 240 dpi.
  • the lens group is housed in one unit, but the lens unit can be moved only in one direction such as a direction perpendicular to the optical path due to the lens switching. .
  • FIG. 18 (b) lenses having different focal lengths are inserted at different positions in the optical path. Unused lenses need to be retracted so as not to obstruct the angle of view of the lens in use, which causes an extra space in the lens unit and a problem that the size of the device becomes large.
  • the lens unit since the lens unit has only a moving means for switching the lens, a high-resolution lens having a shallow depth of field and a small depth of focus is susceptible to environmental changes such as floating of the document and temperature. Atsuta. In the case of the zoom lens system, there was a problem that the cost of the lens would be extremely high if high resolution was to be achieved with a small amount of aberration.
  • An object of the present invention is to provide a wide range of resolutions inexpensively, with high accuracy, and compactly in a document reading apparatus. Disclosure of the invention
  • the document reading device has the following configurations in order to achieve the above object.
  • a document reading device including a light source for irradiating a document, a lens for forming an image of the document, and a solid-state imaging device substrate placed on an image forming surface of the lens,
  • a lens unit including a plurality of the lenses corresponding to a plurality of different resolutions, and one lens corresponding to a designated resolution in the lens unit being selectively placed in an optical path. And means for moving the object.
  • a means is provided for enabling the lens unit and the solid-state imaging device substrate to be independently movable in the optical axis direction.
  • the lens unit and the solid-state imaging device substrate are incorporated in one unit.
  • a plurality of lenses in the lens unit are arranged in parallel in a direction perpendicular to the optical path.
  • the plurality of lenses in the lens unit are arranged so that their optical axes are parallel and the angle of view of each lens is not narrowed by the lens barrel of the adjacent lens. It is characterized by having.
  • the lens unit is characterized in that it has a frame having a plurality of V-shaped grooves for accommodating the respective lens barrels of a plurality of lenses. I do.
  • the lens unit and the solid-state imaging device substrate are mounted on the same guide shaft parallel to the optical axis.
  • the solid-state imaging device substrate is provided with means for adjusting an angle formed with respect to an optical axis.
  • the means for adjusting the angle formed by the solid-state imaging device substrate with respect to the optical path may be adjusted on a guide shaft on which the lens unit and the solid-state imaging device substrate are mounted. Is fixed at an arbitrary angle.
  • a first movement control means for moving the optical unit in the axial direction of the optical path a second movement control means for moving the lens unit in a direction perpendicular to the optical path in the optical unit, Third movement control means for moving the solid-state imaging device substrate in the optical unit in the direction of the axis of the optical path, wherein the first to third movement control means each comprise: And a rack and pinion mechanism driven by the motor.
  • the optical unit, the lens unit, and the solid-state imaging device substrate are each provided with a vibration isolating means for suppressing vibration.
  • the vibration isolating means is a pressing member provided so as to elastically press the guide shaft or the guide rail.
  • the pressing member is formed integrally with the frame.
  • the light source, the lens unit, and the solid-state imaging device substrate are each incorporated in one reading unit, and the optical path in the reading unit is shielded from the original surface.
  • a document reading control unit comprising: resolution instructing means for designating a resolution in block units in the sub-scanning direction in the document reading area; And a resolution switching control means for switching to the resolution designated by the above.
  • the resolution switching control means of the document reading control unit sets the resolution in the lens unit according to the resolution set for the next block.
  • the positions of the lens unit and the solid-state imaging device substrate in the optical axis direction are optimally controlled.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining the principle.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram of an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram of an example of a reading unit.
  • FIG. 4 is a perspective view of an example of a lens unit.
  • FIG. 5 is a perspective view of a drive mechanism of the lens unit.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram of an example of a lens arrangement in a lens unit.
  • FIG. 7 is an explanatory diagram of another example of the lens unit.
  • FIG. 8 is an explanatory diagram of an example of an optical unit for a CCD substrate.
  • FIG. 9 is an explanatory diagram of a pressure panel provided on the optical unit.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram of an example of a CCD substrate tilt adjusting mechanism.
  • FIG. 11 is a detailed view of an example of a CCD substrate tilt adjusting mechanism.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view of one example of the main frame.
  • FIG. 13 is a perspective view in which a part of the main frame is exposed.
  • FIG. 14 is another cross-sectional view of the main frame.
  • FIG. 15 is an explanatory diagram of an example of document reading at a plurality of different resolutions.
  • FIG. 16 is an explanatory diagram of an example of the document reading control section.
  • FIG. 17 is an explanatory view of a conventional flatbed type document reading apparatus.
  • FIG. 18 is an explanatory diagram of a conventional resolution switching method. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • FIG. 1 illustrates the principle of the present invention.
  • 8 is a lens unit
  • 9 is an image plane
  • 10 is an image plane.
  • three kinds of lenses having a resolution of 2 and a resolution of 3 are housed side by side in the figure.
  • the resolution of each lens is in the order of resolution 3> resolution 1> resolution 2.
  • the lens unit 8 is moved upward or downward in the drawing so that the lens corresponding to the specified resolution is inserted into the optical path, and the image of the image plane 9 is correctly formed on the image plane 10 by the lens. Is moved left and right in the direction of the optical axis.
  • the lens unit 8 is located at the rightmost position in the optical axis direction moving range, and the middle lens is inserted into the optical path.
  • the lens unit 8 is moved to the leftmost position in the moving range in the optical axis direction, and the lower lens is inserted into the optical path.
  • the lens unit 8 At the time of reading at the resolution 1, the lens unit 8 is located at a predetermined position in the middle of the moving range in the optical axis direction, and the upper lens is inserted into the optical path. In this way, the lens is switched in accordance with the resolution, the optimal position of the lens in the optical path is determined for focusing, and the angle of view corresponding to the resolution is set.
  • the CCD substrate placed on the imaging plane 10 (not shown) is also movable in the direction of the optical axis, and the magnification and integration are changed by changing the optical path length from the original surface or the lens to the CCD.
  • the focus can be adjusted with higher precision.
  • 2 (a), 2 (b) and 2 (c) show typical embodiments of a document reading apparatus according to the present invention.
  • FIG. 2 (a) shows a case of a flatbed type document reading apparatus that performs fixed document reading.
  • reference numeral 1 denotes a platen
  • 2 denotes a document placed on the platen 1.
  • 3 is a reading unit
  • 4 is a light source
  • 5 is a mirror
  • 7 is a CCD board
  • 8 is a lens unit.
  • the reading unit 3 moves in the direction shown by the arrow during operation, and performs sub-scanning of the document 2.
  • the lower surface of the document 2 is illuminated by the light source 4, and the reflected light from the document 2 is reflected by the mirror 5, passes through the lens unit 8, and is incident on the CCD substrate 7.
  • the lens unit 8 is moved in a direction perpendicular to the paper according to the designated resolution, and a lens having the corresponding resolution is selected and inserted into the optical path. At the same time, the entire lens unit 8 is moved in the optical axis direction in order to focus the lens inserted in the optical path.
  • FIG. 2B shows a case of an ADF type document reading apparatus which performs document feeding and reading, for example.
  • the reading unit 3 in (b) of FIG. 2 may be the same as the reading unit 3 in (a) of FIG. 2, but the reading unit 3 in (b) of FIG. Is moved in the direction of the arrow to perform sub-scanning.
  • FIG. 2C shows the case of a two-carrier type document reading apparatus.
  • the lens unit 8 and the CCD substrate 7 are fixed for sub-scanning, the light source 4 and the mirror 5 are used as one carrier, and the mirrors 5 'and 5' are used as the other carriers.
  • a sub-scan is performed.
  • the movement of the two carriers is controlled so that the optical path length from the sub-scanning position of the document to the fixed lens unit 8 and CCD substrate 7 is always constant with respect to the sub-scanning.
  • FIG. 3 shows an example of the reading unit 3 in the document reading apparatus shown in FIG. 2 (a), wherein FIG. 3 (a) is an expanded view thereof, and FIG. 3 (b) is a schematic sectional view. It is.
  • an optical unit 15 and an optical unit 26 are mounted on the main frame 11 of the reading unit.
  • the optical unit 15 has a lens unit 21 mounted thereon, and the optical unit 26 has a CCD board 27 mounted thereon.
  • the main frame 11 has a mirror 1 2 a, 1 2 b, 12 c for bending the optical path and a hole 13 a for holding the guide shaft 16 a, 16 b of the optical unit 15. To 13d, and guide sleeves 14a and 14b for guiding the reading unit when the reading unit is moved by sub-scanning.
  • the optical unit 15 includes a guide shaft 16a, 16b, holes 17a, 17b for holding the guide shaft 25 of the lens unit 21, and an optical unit 15 connected to the main frame 11. It has a motor 18 and a belt 19 for moving it back and forth in the interior, and windows 20 a and 20 b for letting light in and out of the lens of the lens unit 21.
  • the lens unit 21 includes three lenses 22 a, 22 b, and 22 c, a motor 23 and a belt 24 for moving the optical unit 15 vertically in the optical path, and a guide shaft. To 25.
  • the optical unit 26 includes a CCD substrate 27 mounted on the back, a light input window 28 provided opposite the window 20 b of the optical unit 15, and a guide shaft of the optical unit 15. It has a guide sleeve 29 and a guide rail 30 on which 16a and 16b are mounted respectively, and a module 31 and a belt 32 for moving the optical unit 26 forward and backward. .
  • FIG. 3 shows the optical unit 15, lens unit 21, optical unit 26, and CCD substrate 27 of FIG. 3 (a), which are mounted on the main frame 11. Is shown in cross section.
  • FIG. 4 shows one specific example of a lens unit.
  • Fig. 4 (a) is a perspective view of the lens unit viewed diagonally from the front
  • Fig. 4 (b) is a perspective view of the lens unit viewed diagonally from the rear
  • Fig. 4 (c) is a frame holding the lens.
  • FIG. 3 is a perspective view of the image viewed obliquely from above.
  • FIG. 4 (a) three lenses 22a, 22b and 22 having different resolutions. Are mounted on the frame 33 in a line.
  • the frame 33 has three V-shaped grooves 34a, 34b, and 34c.
  • Each lens 22a, 22b, and 22c has a V-shaped groove. It is stably held by the two sides 4a, 34b and 34c.
  • holes 35a, 35b and 35c are provided at the bottom of each V-shaped groove of the frame 33, and each lens has The frame is securely screwed from the back of the frame through the hole.
  • the frame 33 also has a sleeve 36 for slidably holding the guide shaft 25 of FIG. 3, as shown in FIG. 4 (b).
  • FIG. 5 shows a specific example of a drive mechanism for moving the lens unit.
  • FIG. 4 (a) is a perspective view of the lens unit as viewed obliquely from behind
  • FIG. 4 (b) is a perspective view of the lens unit as viewed obliquely from below.
  • a rack and pinion mechanism is used instead of the belt 24 in FIG.
  • a rack 37 is provided on a part of the lower surface of the bottom of the frame 33, and the rack 37 is engaged with a pinion gear 38 connected to the motor 23 to drive the lens unit.
  • the rack-and-pinion mechanism has fewer parts than a belt-based mechanism and does not require adjustment of belt tension, making assembly adjustments and maintenance easier and reducing costs.
  • FIG. 5 (c) shows the cross-sectional shape of the pressing spring 39.
  • the pressing spring 39 can be molded integrally with the frame 33 by resin.
  • FIG. 6 shows the lens barrel lengths and lens diameters of the lenses 22a, 22b, and 22c of 2400 dpi, 800 dpi, and 1200 dpi, respectively.
  • This is an example of a lens unit in which the arrangement is determined optimally while avoiding interference between the lenses in consideration of the size of the lens.
  • (B) of FIG. 6 shows a specific example of the optical unit 15 (see FIG. 3) on which the lens unit shown in (a) is mounted.
  • a rack and pinion mechanism 19a is used instead of the belt 19 in FIG.
  • Fig. 7 shows another specific example of the lens unit.
  • Fig. 7 (a) shows the lens unit. This is an example of a lens unit where the pitch between lenses must be large enough.
  • FIG. 7 (b) shows a specific example in which the lenses are dispersed and mounted on the disk 41, and the disk 41 is rotated by the motor 42 to switch lenses.
  • FIG. 8 shows a specific example of the optical unit 26 for the CCD substrate 27 in the reading unit of FIG.
  • a rack and pinion mechanism is used instead of the belt 32 shown in FIG. 3 as means for moving the optical unit 26 back and forth.
  • the CCD attached to the frame 43 is driven by being engaged with a pinion 45 connected to a rack 43 power ⁇ motor 31 provided in a part of the frame 43 and driven.
  • the substrate 27 is moved back and forth.
  • FIG. 9 shows a pressure panel 46 similar to the pressure spring 39 in Fig. 5 attached behind the sleeve 29 to prevent the optical unit 26 from vibrating during operation. Since it is provided, the pressing panel 39 can be integrally formed with the frame 43 by resin.
  • FIG. 9 shows another specific example, in which a pressing spring 47 made of an elastic metal material is used instead of the pressing panel 46 made of resin, and a screw 48 is provided behind the sleeve 29. The guide shaft 16a inserted into the sleeve 29 is slid under pressure by the force 47a at the tip of the compression spring 47.
  • FIG. 10 (a) is a cross-sectional view of the frame 43 of the optical unit 26 as viewed from above.
  • the left and right slide pins 49a, 49 are used to connect the CCD substrate 27 and the frame 43 to each other. Connect with b.
  • the respective ends of the slide pins 49a and 49b are respectively inserted into holes formed in the frame 43 so that they can slide left and right independently.
  • the insertion length of the slide bins 49a and 49b is adjusted so that the output of the CCD 27a becomes uniform, and the slide bins 49a and 49b are fixed to the frame 43.
  • FIG. 10 (b) shows another specific example, in which a sheet metal member 5 supporting a CCD substrate 27 is provided.
  • the left and right mounting holes 5 la and 5 1 b for mounting 0 on the frame 43 are formed in an oval shape extending parallel to the optical axis.
  • the left and right sides of the sheet metal member are set at appropriate positions, and screws 52 a and 52 Fasten to frame 43 with b and fix.
  • FIG. 11 is a detailed diagram of a specific example of FIG. 10 (b).
  • the upper part of the sheet metal member 50 integrated with the CCD substrate 27 is bent to form ear-shaped portions on the left and right.
  • Elliptical holes 51a and 51b are provided in these left and right ear portions, respectively, and screw holes 53a and 53b formed on the frame 43 by screws 52a and 52b, respectively.
  • Holes 54a and 54b for inserting guide shafts 16a and 16b are provided on the left and right sides of the CCD substrate 27, respectively.
  • the CCD substrate 27 can be slid back and forth independently left and right independently while being stably held by the guide shafts 16a and 16b, and the inclination of the surface of the CCD 27a can be easily and accurately adjusted.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view of one specific example of the main frame 11 shown in FIG. 3 taken along the optical path.
  • FIG. 13 shows the main frame of FIG. 12 with the left frame portion 11 a holding the mirrors 12 b and 12 c removed and the inner partition wall 11 b exposed. It is a perspective view.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view when the main frame 11 shown in FIG. 13 is cut at the position of SS-SS.
  • the main frame 11 passes through the mirrors 12 b and 12 c except for the opening 11 d into which the reflected light from the document surface is input, and passes through the optical unit 15.
  • the optical path reaching the optical unit 26 therefrom is completely shielded from the outside. As a result, disturbance light from a position other than the scanning position on the document surface can be blocked, and high-quality image input can be performed.
  • FIG. 15 shows an example of document reading in which a plurality of different resolutions are applied.
  • five small-size originals 2 a to 2 e are placed on an original platen 1.
  • Resolution switching is instructed by blocking (or setting switching points) in the sub-scanning direction.
  • 800 di for the originals 2 a and 2 b in the first block
  • 1200 dpi for the original 2 c in the second block
  • It is assumed that the resolution of 240 dpi is specified for the original 2d of the lock.
  • the resolution of 800 dpi is specified for the original 2e of the fourth block.
  • the document reading device After starting the document reading operation, the document reading device detects the presence / absence of a resolution switching instruction at each sub-scanning position, and selects a lens corresponding to the specified resolution each time the resolution switching instruction is detected.
  • the control and the control for moving the lens unit and the CCD substrate in the optical axis direction in order to adjust the magnification and the focal point are executed.
  • FIG. 16 shows a specific example for enabling such a resolution switching instruction.
  • a document reading control section 56 of a document reading device 55 is provided with a resolution instruction means 57 and a resolution switching control means 58.
  • the resolution instructing means 57 holds a table in which the resolution is switched in the image reading area on the platen 1 and the resolution and the sub-scanning position.
  • the resolution switching control means 58 is instructed to switch the resolution.
  • the resolution switching control means 58 stops the sub-scanning, drives the motor 23, and causes the lens in the lens unit 21 corresponding to the designated resolution to be inserted into the optical path.
  • the motor 18 and the motor 31 are driven to move the lens unit 21 and the CCD board 27 to respective positions in the optical axis direction corresponding to the lens to be used.
  • the setting of the resolution in the resolution instructing means 57 is performed by displaying a preview screen by the original reading operation program 60 in the processing device 59 to which the original reading device 55 is connected. For example, a prescan operation is performed at a certain resolution, and a preview screen is displayed based on the image data taken into the processing device 59. On this preview screen, a different resolution can be set for each area by using a tool that associates the resolution with the area specification in the sub-scanning direction. The set resolution information for each area is notified to the document reading device 55 and held by the resolution instruction means 57.
  • the original reading apparatus has a basic configuration in which a plurality of single focus lenses are switched for a plurality of different resolutions, and thereby, compared with the case where a zoom lens is used.
  • a high-performance optical system can be realized at a much lower cost.
  • a plurality of lenses will be unitized and the movement of each unit will be controlled, and any one of them will be moved in the optical path to switch lenses.
  • the lens and solid-state image sensor (CCD) Each of them can be independently moved in the optical axis direction so that not only the lens position in the optical path but also the optical path length can be adjusted, so that both resolution and focusing can be adjusted with high precision.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Facsimile Scanning Arrangements (AREA)
  • Optical Systems Of Projection Type Copiers (AREA)
  • Image Input (AREA)

Description

技術分野
本発明は、 原稿面の画像情報を入力するためのイメージスキャナなどの原稿読 取装置に関し、 特に光学的に解像度を変更できる機構を備えた原稿読取装置に関 する。 背景技術
従来の一般的なフラットべッ ド型の原稿読取装置の構造を第 1 7図に示す。 図 中、 1は透明な原稿台、 2は原稿、 3は矢線方向 (副走査方向を示す) に移動可 能な読取ユニット、 4は光源、 5はミラー、 6はレンズ、 7は C C D (固体撮像 素子) 基板である。
原稿台 1上に載せられた原稿 2の面は、 読取ュニッ ト 3の光源 4により照射さ れる。 原稿 2の面から垂直に反射される光は、 ミラー 5により直角に折り曲げら れ、 レンズ 6を通り、 C C D基板 7に達して電気信号に変換される。 光学的な原 稿の読取り解像度は、 レンズ 6の焦点距離によって決まる。 長焦点のレンズを用 いる程倍率が大きくなり、 解像度は上がるが、 その分画角は狭くなり、 原稿を読 取る主走査方向のサイズは小さくなる。
従来の原稿読取装置は、 レンズを 1個だけ用いた単焦点レンズ方式のものが多 く、 一部に異なる焦点の 2個のレンズを用いたレンズ切替方式のものがあつた。 また複写機では、 ズームレンズを用レ、て倍率つまり解像度を連続変化できるズ一 ムレンズ方式のものがあった。
第 1 8図の (a ), ( b ) , (c ) はこれらの各方式を図示したもので、 第 1 8図の (a ) は単焦点レンズ方式を示し、 レンズの画角ひは固定であり、 原稿を 読取る主走査範囲の大きさは一定となる。
第 1 8図の (b ) はレンズ切替方式の例であり、 焦点距離 f : 7 5腳のレンズ を用いる場合の画角ひ, と、 ί : 1 1 5隱のレンズを用いた場合の画角 2 を選 択することができる。 画角ひ , では 8 0 0 d p iの解像度が得られ、 画角ひ 2 で は 2 4 0 0 d p iの解像度が得られる。
第 1 8図の (c ) はズームレンズ方式の例であり、 ズーム比を変えることによ り、 8 0 0 d p iから 2 4 0 0 d p iまで解像度を連続変化させることができる o
従来の単焦点レンズ方式による原稿読取装置では、 光学的に解像度を切替える ことが不可能であり、 必要な場合、 補間処理により解像度を高めるしかなかった が、 光学的な方法にくらベて画像品質に問題があった。
また従来のレンズ切替方式の原稿読取装置では、 レンズ群を 1ュニットに収容 しているが、 そのレンズュニットはレンズ切替えのため光路に対して垂直方向な ど一方向にしか移動できないようになっていた。 一方、 第 1 8図の (b ) に示さ れているように、 焦点距離の異なるレンズは光路中に挿入される位置が異なつて いる。 そして使用されないレンズは使用中のレンズの画角を遮らないように退避 しておく '必要があるため、 レンズユニットに余分なスペースが生じ、 装置サイズ が大きくなるという問題があった。 さらにレンズュニッ卜にはレンズ切替えのた めの移動手段しかないため、 複写界深度や焦点深度が浅い高解像度のレンズでは 、 原稿の浮きや温度などの環境変化の影響を受けやすレ、という問題があつた。 またズームレンズ方式の場合は、 高解像度を、 少ない収差で実現しょうとする と、 レンズのコストが極めて高くなるという問題があつた。
本発明は、 原稿読取装置において、 広範囲な解像度を、 安価にかつ高精度、 コ ンパクトに提供することを目的としている。 発明の開示
本発明による原稿読取装置は、 上記目的を達成するために、 以下の各項に示す 構成をとるものである。
( 1 ) 原稿を照射する光源と、 原稿の画像を結像するためのレンズと、 レンズの 結像面に置かれた固体撮像素子基板とを備えた原稿読取装置において、
異なる複数の解像度に対応する上記レンズを複数個含むレンズュニットと、 該 レンズュニット中の指示された解像度に対応する 1つのレンズを選択的に光路中 に移動させる手段とを備えたことを特徴とする。
(2) 前項 ( 1 ) において、 レンズュニッ卜と固体撮像素子基板とを、 それぞれ 光軸方向に独立して移動可能にする手段を備えていることを特徴とする。
(3) 前項 (2) において、 レンズュニットと固体撮像素子基板とは、 1つのュ ニットに組み込まれていることを特徴とする。
(4) 前項 (3) において、 レンズュニット内の複数個のレンズは、 光路に直角 な方向に並列に配置されていることを特徴とする。
(5) 前項 (4) において、 レンズュニット内の複数個のレンズは互いの光軸が 平行となるように、 かつ各レンズの画角が隣接するレンズの鏡筒によって狭めら れない間隔で配置されていることを特徴とする。
(6) 前項 (4) 又は (5) において、 レンズュニットは、 複数個のレンズの各 鏡筒をそれぞれ収容するための断面が V字状の複数のみぞをもつフレームを備え ていることを特徴とする。
(7) 前項 (2) において、 レンズュニッ卜と固体撮像素子基板とは、 光軸と平 行な同一のガイドシャフ卜に取り付けられていることを特徴とする。
(8) 前項 (7) において、 固体撮像素子基板が光軸に対してなす角度を調整可 能にする手段を備えていることを特徴とする。
(9) 前項 (8) において、 固体撮像素子基板が光路に対してなす角度を調整可 能にする手段は、 レンズュニッ卜と固体撮像素子基板とが取り付けられているガ ィドシャフト上で固体撮像素子基板を任意の角度に傾けて固定するものであるこ とを特徴とする。
(10) 前項 (3) において、 光学ュニットを光路の軸線方向に移動させる第 1の 移動制御手段と、 光学ュニット内でレンズュニットを光路と直角の方向に移動さ せる第 2の移動制御手段と、 光学ュニット内で固体撮像素子基板を光路の軸線方 向に移動させる第 3の移動制御手段とを備え、 上記第 1乃至第 3の移動制御手段 は、 それぞれ、 モ一夕と、 該モ一夕により駆動されるラック · ピニオン機構とに より構成されていることを特徴とする。
(11) 前項 (10) において、 光学ュニット、 レンズュニッ ト、 固体撮像素子基板 は、 それぞれ、 振動を抑止するための防振手段を備えていることを特徴とする。 (12) 前項 (11) において、 防振手段は、 ガイドシャフトあるいはガイドレール を弾性的に付圧するように設けられた付圧部材であることを特徴とする。
(13) において、 付圧部材はフレームと一体に形成されていることを特徴とする o
(14) 前項 (1 ) において、 光源、 レンズュニッ ト、 固体撮像素子基板はそれぞ れ 1つの読取ュニット内に組み込まれており、 該読取ュニット内の光路は原稿面 から遮蔽されていることを特徴とする。
(15) 前項 (1 ) において、 原稿読取制御部を備え、 該原稿読取制御部は、 原稿 読取領域内で副走査方向のプロック単位に解像度を指示する解像度指示手段と、 原稿読取動作時にプロック境界で指示されている解像度に切替える解像度切替制 御手段とを有することを特徴とする。
(16) 前項 (15) において、 原稿読取制御部の解像度切替制御手段は、 原稿読取 領域内で副走査位置がプロック境界に達したとき、 次のプロックに設定されてい る解像度にしたがって、 レンズュニット内の対応するレンズを光路中に移動させ るとともに、 光軸方向でのレンズュニットおよび固体撮像素子基板の位置を最適 に制御することを特徴とする。 図面の簡単な説明
第 1図は、 原理説明図である。
第 2図は、 本発明の実施の形態の説明図である。
第 3図は、 読取ュニットの 1例の説明図である。
第 4図は、 レンズュニットの 1例の斜視図である。
第 5図は、 レンズユニットの駆動機構の斜視図である。
第 6図は、 レンズュ二ットにおけるレンズの配置例の説明図である。
第 7図は、 レンズュニットの他の 1例の説明図である。
第 8図は、 C C D基板のための光学ュニットの 1例の説明図である。
第 9図は、 光学ュニットに設ける付圧パネの説明図である。
第 1 0図は、 C C D基板の傾き調整機構の 1例の説明図である。 第 1 1図は、 C C D基板の傾き調整機構の 1例の詳細図である。
第 1 2図は、 メインフレームの 1例の断面図である。
第 1 3図は、 メインフレームの一部を露出させた斜視図である。
第 1 4図は、 メインフレームの他の断面図である。
第 1 5図は、 異なる複数の解像度による原稿読取りの例の説明図である。 第 1 6図は、 原稿読取制御部の 1例の説明図である。
第 1 7図は、 従来のフラッ トべッド型原稿読取装置の説明図である。
第 1 8図は、 従来の解像度切替方式の説明図である。 発明を実施するための最良の形態
本発明の最良の実施の形態を、 添付の図面に従って説明する。
第 1図は、 本発明の原理をする。 図中、 8はレンズユニット、 9は画像面、 1 0は結像面である。 図示されているレンズユニット 8には、 解像度し 解像度 2 、 解像度 3の 3種のレンズが図の上下に並べて収容されている。 各レンズの解像 度の大きさは、 解像度 3 >解像度 1 >解像度 2の順となっている。
レンズュニット 8は、 指定された解像度に対応するレンズが光路中に挿入され るように図の上方あるいは下方に移動されるとともに、 そのレンズによって画像 面 9の画像が結像面 1 0に正しく結像されるよう、 光軸方向に左右に移動される 。 これにより、 解像度 2での読取時には、 レンズユニット 8は光軸方向移動範囲 の最も右方の位置にあつて中段のレンズが光路中に揷入された状態となる。 また 解像度 3での読取時には、 レンズュニット 8は光軸方向移動範囲の最も左側の位 置に移動されて、 下段のレンズが光路中に挿入された状態となる。 そして解像度 1での読取時には、 レンズュニット 8は光軸方向移動範囲の中間の所定位置にあ つて、 上段のレンズが光路中に挿入された状態となる。 このようにして、 解像度 に応じたレンズの切替えとともに、 合焦のために光路中でのレンズの最適位置決 めがなされ、 解像度に対応した画角が設定される。
また図示省略されている力 \ 結像面 1 0に置かれている C C D基板も光軸方向 に移動可能にされており、 原稿面あるいはレンズから C C Dまでの光路長を変更 することにより倍率および合焦点をより高精度に調整することができる。 第 2図の (a) , (b) , (c) に、 本発明による原稿読取装置の典型的な実 施の形態を示す。
第 2図の (a) は、 原稿固定読取りを行うフラットべッド型原稿読取装置の場 合である。 第 2図の (a) において、 1は原稿台であり、 2は原稿台 1に載せら れている原稿である。 3は読取ユニットであり、 4は光源、 5はミラ一、 7は C CD基板、 8はレンズュニットである。 読取ュニット 3は、 動作時に矢線で示さ れる方向に移動して、 原稿 2を副走査する。 光源 4により原稿 2の下面が照射さ れ、 原稿 2からの反射光は、 ミラ一 5で反射されてレンズユニット 8を通り、 C CD基板 7へ入射される。 レンズュニット 8は指示された解像度に応じて紙面に 垂直な方向に移動され、 該当する解像度のレンズが選択されて光路中に挿入され る。 同時に光路中に挿入されたレンズを合焦させるため、 レンズユニット 8全体 が光軸方向に移動される。
第 2図の (b) は、 例えば原稿給送読取りを行う A DF型の原稿読取装置の場 合のものである。 第 2図の (b) の読取ュニット 3は、 第 2図の (a) の読取ュ ニット 3と同じでよいが、 第 2図の (b) の読取ユニット 3は固定されており、 原稿 2が矢線方向に移動することにより副走査が行われる。
第 2図の (c) は、 2キャリア方式の原稿読取装置の場合である。 この第 2図 の (c) の装置は、 レンズユニット 8と CCD基板 7を副走査に対して固定とし 、 光源 4とミラー 5を 1つのキャリア、 ミラー 5 ' と 5〃 をもう 1つのキャリア として副走査を行わせる。 このとき、 原稿の副走査位置から固定されているレン ズュニット 8および CCD基板 7までの光路長が、 副走査に対して常に一定とな るように 2つのキヤリアの移動を制御する。
第 3図は、 第 2図の (a) の原稿読取装置における読取ュニット 3の 1例を示 し、 第 3図の (a) はその展開図、 第 3図の (b) は概略断面図である。
第 3図の (a) において、 読取ユニッ トのメインフレーム 1 1には光学ュニッ ト 1 5と光学ュニット 26が実装される。 光学ュニット 1 5にはレンズュニット 2 1が実装され、 光学ュニッ ト 26には CCD基板 27が実装される。
メインフレーム 1 1は、 光路を曲げるためのミラ一 1 2 a, 1 2 b, 1 2 cと 、 光学ュニット 1 5のガイドシャフト 1 6 a, 1 6 bを保持するための孔 1 3 a 〜 1 3 dと、 読取ュニットを副走査で移動させる時に案内するガイドスリーブ 1 4 a , 1 4 bとを備えている。
光学ュニット 1 5は、 ガイドシャフト 1 6 a, 1 6 bと、 レンズュニッ ト 2 1 のガイドシャフト 2 5を保持するための孔 1 7 a, 1 7 bと、 光学ュニット 1 5 をメインフレーム 1 1内で前後に移動させるためのモ一夕 1 8およびベルト 1 9 と、 レンズユニット 2 1のレンズに対して光を入出させるための窓 2 0 a, 2 0 bとを備えている。
レンズユニッ ト 2 1は、 3個のレンズ 2 2 a, 2 2 b , 2 2 cと、 光学ュニッ ト 1 5内で光路に垂直に移動させるためのモータ 2 3およびベルト 2 4と、 ガイ ドシャフ ト 2 5とを備えている。
光学ュニット 2 6は、 背面に取付けられた C C D基板 2 7と、 光学ュニット 1 5の窓 2 0 bに対向させて設けられた光入力用の窓 2 8と、 光学ュニッ ト 1 5の ガイドシャフト 1 6 a, 1 6 bがそれぞれ装着されるガイドスリ一ブ 2 9および ガイドレール 3 0と、 光学ュニット 2 6を前後に移動させるためのモ一夕 3 1お よびベルト 3 2とを備えている。
第 3図の (b ) は、 上記した第 3図の (a ) の光学ュニット 1 5、 レンズュニ ッ ト 2 1、 光学ュニッ ト 2 6、 C C D基板 2 7力、 それぞれメインフレーム 1 1 に実装されている状態を断面で示している。
第 4図は、 レンズュニッ 卜の 1具体例を示す。 第 4図の (a ) はレンズュニッ トを斜め前方から見た斜視図、 第 4図の (b ) はレンズュニットを斜め後方から 見た斜視図、 第 4図の (c ) はレンズを保持するフレームを斜め上方から見た斜 視図である。
第 4図の (a ) において、 解像度の異なる 3個のレンズ 2 2 a, 2 2 b , 2 2 。は、 フレーム 3 3上に一列に並んで搭載されている。 フレーム 3 3には V字状 の 3つのみぞ 3 4 a, 3 4 b , 3 4 cが設けられており、 各レンズ 2 2 a, 2 2 b, 2 2 cは、 それぞれ V字状みぞ 3 4 a , 3 4 b , 3 4 cの 2つの側面によつ て安定に保持される。 第 4図の (c ) に示されるように、 フレーム 3 3の各 V字 状みぞの底部には、 孔 3 5 a, 3 5 b , 3 5 cが設けられており、 各レンズは、 これらの孔を通してフレー厶の裏側からネジでしっかり締結される。 これにより レンズの高さ方向の取付け精度が保証され、 レンズの傾きによる解像度の低下や 像面湾曲を防止できるとともに、 組立時の光軸調整を不要にする。 フレーム 33 はまた、 第 4図の (b) に示されるように、 第 3図のガイドシャフト 25を滑動 可能に保持するためのスリ一ブ 36を備えている。
第 5図は、 レンズユニットを移動させるための駆動機構の具体例を示す。 第 4 図の ( a ) はレンズュニッ トを斜め後方から見た斜視図、 第 4図の (b) はレン ズユニットを斜め下方から見た斜視図である。 なおこの実施例では、 第 3図のベ ルト 24の代わりにラック · ピニオン機構が用いられている。 フレーム 33の底 部下面の一部にラック 37が設けられ、 このラック 37とモ一夕 23に連結され たピニオンギヤ 38とが係合されて、 レンズュニッ トを移動させるように駆動さ れる。 ラック ' ピニオン機構は、 ベルトを用いる機構にくらベて部品の点数が少 なくなり、 またベルトテンションの調整などが不要となるため、 組立調整や保守 を容易にし、 コストの削減を可能にする。
またスリーブ 3 6とガイドシャフト 25 (第 4図参照) との間の遊びなどによ り動作時に振動が発生するのを防止するため、 第 5図の (b) に示すように、 フ レーム 3 3の底部に、 ガイドシャフト 25と係合する付圧バネ 3 9が設けられる 。 第 5図の (c) に付圧バネ 3 9の断面形状を示す。 この付圧バネ 3 9は樹脂に よりフレーム 33と一体に成型することができる。
レンズュニットにおける各レンズの配置は、 できる限りコンパクトになるよう にしなければならない。 そのため各レンズの鏡筒が隣接するレンズの画角内に入 り込まない範囲でレンズ間のピッチを最小に定める必要がある。 第 6図の (a) は、 24 0 0 dp iと、 8 0 0 dp iと、 1 20 0 dp iの各レンズ 22 a, 2 2b, 22 cについて、 それらの鏡筒の長さやレンズ径の大きさを考慮してレン ズ間の干渉を回避して配置を最適に定めたレンズュニッ卜の例である。 第 6図の (b) は、 (a) に示すレンズュニットを実装した光学ュニッ ト 1 5 (第 3図参 照) の具体例を示す。 この具体例では、 光学ュニット 1 5を光軸方向に移動させ る手段として、 第 3図のベルト 1 9の代わりにラック · ピニオン機構 1 9 aが用 いられている。
第 7図は、 レンズュニッ トの他の具体例を示したもので、 第 7図の (a) はレ ンズ間のピッチを十分に大きくとる必要がある場合のレンズュニットの例であり
、 レンズ間は所定の長さの扳部材 4 0 a, 4 O bで連結されている。 レンズの切 替えは、 レンズの連結方向にユニッ トを移動させて行う。 第 7図の (b ) は、 レ ンズを円板 4 1上に分散して取付け、 円板 4 1をモ一夕 4 2により回転駆動して レンズ切替えを行う具体例のものである。
第 8図は、 第 3図の読取ュニッ トにおける C C D基板 2 7のための光学ュニッ ト 2 6の具体例を示す。 第 8図の実施例では、 光学ュニット 2 6を前後に移動さ せる手段として、 第 3図のベルト 3 2の代わりにラック · ピニオン機構が用いら れる。 第 8図において、 フレーム 4 3の一部に設けられたラック 4 4力 \ モータ 3 1に連結されたピニオン 4 5に係合されて駆動されることにより、 フレーム 4 3に取付けられている C C D基板 2 7を前後に移動させる。
第 9図の (a ) は、 光学ュニッ ト 2 6が動作時に振動するのを防止するため、 第 5図の付圧バネ 3 9と同様な付圧パネ 4 6を、 スリーブ 2 9の後方に設けたも ので、 付圧パネ 3 9は樹脂によりフレーム 4 3と一体成型されることができる。 第 9図の (b ) は、 他の具体例であり、 樹脂製の付圧パネ 4 6の代わりに、 弾性 金属材料で作った付圧バネ 4 7を、 スリーブ 2 9の後方にネジ 4 8で取付け、 付 圧バネ 4 7の先端部のシュ一 4 7 a力、 スリーブ 2 9に揷入されるガイドシャフ ト 1 6 aを付圧摺動するようになっている。
C C D基板 2 7は、 原稿面あるいはレンズ面に平行に取付けられていないと、 主走査方向の解像度が変化したり像面湾曲が生じたりする。 このため C C D基板 2 7を、 光軸に平行に左右独立に可動にし、 組立調整を容易にする必要がある。 第 1 0図の (a ) と (b ) にそのための具体例を示す。
第 1 0図の (a ) は、 光学ュニット 2 6のフレーム 4 3を上から見た断面図で あり、 C C D基板 2 7とフレーム 4 3とを左右の 2つのスライドピン 4 9 a, 4 9 bで連結する。 スライ ドピン 4 9 a, 4 9 bの各先端は、 それぞれフレーム 4 3中に開けられた孔に貫挿され、 左右独立にスライドできるようにされている。 組立調整時には、 C C D 2 7 aの出力が均一になるようにスライドビン 4 9 a , 4 9 bの挿入長さを調整してフレーム 4 3に対し固定する。
第 1 0図の (b ) は他の具体例であり、 C C D基板 2 7を支持する板金部材 5 0をフレーム 43に取付ける左右の取付孔 5 l a, 5 1 bを光軸に平行に延びる 長円状に形成し、 板金部材の左右それぞれを適当な位置に設定して、 ネジ 5 2 a , 52 bでフレーム 4 3に締結し、 固定する。
第 1 1図は、 第 1 0図の (b) の具体例の詳細図である。 CCD基板 27と一 体になった板金部材 5 0の上部は折り曲げられ、 左右に耳状部分が作られる。 こ れら左右の耳状部分にそれぞれ長円孔 5 1 a, 5 1 bが設けられ、 ネジ 52 a, 5 2 bによりそれぞれフレーム 4 3上に開けられたネジ孔 5 3 a, 5 3 bに締結 される。 なお CCD基板 27の左右にガイドシャフト 1 6 a, 1 6 b (第 3図参 照) を貫挿するための孔 54 a, 54 bが設けられている。 これにより CCD基 板 27は、 ガイドシャフト 1 6 a, 1 6 bによって安定的に保持されながら左右 独立に前後に滑動されることができ、 CCD 27 aの面の傾きを容易かつ高精度 に調整することを可能にする。
第 1 2図は、 第 3図に示すメインフレーム 1 1の 1具体例について光路に沿つ てとられた断面図である。 また第 1 3図は、 第 1 2図のメインフレームにおいて 、 ミラー 1 2 b, 1 2 cを保持する左側のフレーム部分 1 1 aを除去し、 内側隔 壁 1 1 bを露出させて示した斜視図である。 さらに第 1 4図は、 第 1 3図に示す メインフレーム 1 1を SS— SSの位置で切断したときの断面図である。 これら の各図から明らかなように、 メインフレーム 1 1は、 原稿面からの反射光が入力 される開口部 1 1 dを除き、 ミラー 1 2 b, 1 2 cを経て、 光学ユニット 1 5か ら光学ュニット 26に達する光路は外部に対して完全に遮蔽されている。 これに より、 原稿面の走査位置以外からの外乱光を遮断することができ、 高品質の画像 入力を行うことができる。
本発明によるレンズ切替機能を利用して、 1回の原稿読取動作の途中で解像度 切替えを行い、 異なる複数の解像度の画像情報を入力させることができる。 第 1 5図は、 このような異なる複数の解像度を適用した原稿読取りの例を示す 。 第 1 5図において、 原稿台 1には、 5枚の小サイズの原稿 2 a〜2 eが載置さ れている。 解像度切替えは、 副走査方向にブロック化(あるいは切替ポイントを 設定) して指示する。 図示の例では、 先頭ブロックの原稿 2 a, 2 bに対して 8 0 0 d i, 2番目のブロックの原稿 2 cに対して 1 20 0 dp i、 3番目のブ ロックの原稿 2 dに対して 2 4 0 0 d p i . 4番目のブロックの原稿 2 eに対し ては 8 0 0 d p iの解像度がそれぞれ指示されているものとする。
原稿読取装置は、 原稿読取動作を開始した後、 各副走査位置上で解像度の切替 指示の有無を検出し、 解像度の切替指示を検出するごとに上記指示された解像度 に対応するレンズを選択する制御と、 倍率と合焦点を調整するためにレンズュ二 ットおよび C C D基板をそれぞれ光軸方向で移動する制御とを実行する。
第 1 6図は、 このような解像度の切替指示を可能にするための具体例を示す。 第 1 6図において、 原稿読取装置 5 5の原稿読取制御部 5 6に、 解像度指示手段 5 7と解像度切替制御手段 5 8が設けられる。 解像度指示手段 5 7は、 原稿台 1 上の画像読取領域において解像度を切替える副走査位置と、 解像度とを対応づけ たテーブルを保持し、 副走査が解像度を切替えるべき副走査位置に達したとき、 解像度切替制御手段 5 8に解像度の切替えを指示する。 解像度切替制御手段 5 8 は、 副走査を停止して、 モ一夕 2 3を駆動し、 指示された解像度に対応するレン ズユニッ ト 2 1中のレンズが光路中に挿入されるようにし、 またモータ 1 8とモ 一夕 3 1を駆動して、 レンズュニット 2 1 と C C D基板 2 7を、 使用されるレン ズに適応した光軸方向のそれぞれの位置に移動させる。
解像度指示手段 5 7への解像度の設定は、 原稿読取装置 5 5が接続されている 処理装置 5 9にある原稿読取操作用プログラム 6 0により、 プレビュー画面を表 示させて行う。 たとえばある 1つの解像度によりプレスキャン操作を行って、 処 理装置 5 9に取り込まれた画像データによりプレビュー画面を表示する。 このプ レビュ一画面上で、 解像度指定を副走査方向の領域指定と対応づけて行うツール により、 領域単位に異なる解像度を設定可能にする。 設定された領域ごとの解像 度情報は、 原稿読取装置 5 5に通知され、 解像度指示手段 5 7によって保持され る。 産業上の利用の可能性
以上のように、 本発明の原稿読取装置は、 異なる複数の解像度に対して複数の 単焦点レンズを切替えてレ、ることを基本的構成としており、 これによりズームレ ンズを用いる場合にくらベてはるかに安価に高性能の光学系を実現できる。 本発 明では、 さらに複数のレンズをユニット化してユニットごと移動制御し、 その中 の任意の 1つのレンズを光路中に移動させることでレンズ切替えを行うが、 同時 にレンズと固体撮像素子 ( C C D) をそれぞれ独立に光軸方向に移動可能にして 、 光路中のレンズ位置だけでなく、 光路長も調整できるようにしているため、 解 像度と合焦の両方を高精度に調整できる。 またこれらの移動手段を用いることで 、 組立時に解像度と合焦を調整する必要がなくなるため、 コストの大幅な削減が 可能となる。 さらに原稿面から光路の大部分を遮蔽することで余分な光をカツ ト でき、 また内部への微小なゴミや埃の侵入が少なくなるので、 ミラーやレンズの 面を清浄に保持でき、 外舌 L光によるフレアや又画像への夕テスジの混入がなくな るなど、 画像品質の向上が可能となる。 更にレンズ退避スペースを削除できるた め、 装置サイズがコンパクトになる。

Claims

請求の範囲
1 . 原稿を照射する光源と、 原稿の画像を結像するためのレンズと、 レンズの結 像面に置かれた固体撮像素子基板とを備えた原稿読取装置において、
異なる複数の解像度に対応する上記レンズを複数個含むレンズュニットと、 該 レンズュニッ ト中の指示された解像度に対応する 1つのレンズを選択的に光路中 に移動させる手段とを備えたことを特徴とする原稿読取装置。
2 . 請求の範囲第 1項において、 レンズユニットと固体撮像素子基板とを、 それ ぞれ光軸方向に独立して移動可能にする手段を備えていることを特徴とする原稿
3 . 請求の範囲第 1項において、 レンズユニッ トと固体撮像素子基板とは、 1つ のユニットに組み込まれていることを特徴とする原稿読取装置。
4 . 請求の範囲第 1項において、 レンズユニット内の複数個のレンズは、 光路に 直角な方向に並列に配置されていることを特徴とする原稿読取装置。
5 . 請求の範囲第 4項において、 レンズユニッ ト内の複数個のレンズは互いの光 軸が平行となるように、 かつ各レンズの画角が隣接するレンズの鏡筒によって狭 められない間隔で配置されていることを特徴とする原稿読取装置。
6 . 請求の範囲第 4項又は第 5項において、 レンズユニットは、 複数個のレンズ の各鏡筒をそれぞれ収容するための断面が V字状の複数のみぞをもつフレームを 備えていることを特徴とする原稿読取装置。
7 . 請求の範囲第 2項において、 レンズユニッ トと固体撮像素子基板とは、 光軸 と平行な同一のガイドシャフトに取り付けられていることを特徴とする原稿読取
8 . 請求の範囲第 7項において、 固体撮像素子基板が光軸に対してなす角度を調 整可能にする手段を備えていることを特徴とする原稿読取装置。
9 . 請求の範囲第 8項において、 固体撮像素子基板が光路に対してなす角度を調 整可能にする手段は、 レンズュニットと固体撮像素子基板とが取り付けられてい るガイドシャフト上で固体撮像素子基板を任意の角度に傾けて固定するものであ ることを特徴とする原稿読取装置。
1 0 . 請求の範囲第 3項において、 請求項 3において、 光学ュニットを光路の軸 線方向に移動させる第 1の移動制御手段と、 光学ュニット内でレンズュニットを 光路と直角の方向に移動させる第 2の移動制御手段と、 光学ュニット内で固体撮 像素子基板を光路の軸線方向に移動させる第 3の移動制御手段とを備え、 上記第
1乃至第 3の移動制御手段は、 それぞれ、 乇一夕と、 該モータにより駆動される ラック ■ ピニオン機構とにより構成されていることを特徴とする原稿読取装置。
1 1 . 請求の範囲第 1 0項において、 光学ュニット、 レンズュニット、 固体撮像 素子基板は、 それぞれ、 振動を抑止するための防振手段を備えていることを特徴 とする原稿読取装置。
1 2 . 請求の範囲第 1 1項において、 防振手段は、 ガイドシャフトあるいはガイ ドレールを弾性的に付圧するように設けられた付圧部材であることを特徴とする
1 3 . 請求の範囲第 1 2項において、 付圧部材はフレームと一体に形成されてい ることを特徴とする原稿読取装置。
1 4 . 請求の範囲第 1項、 第 2項又は第 3項において、 光源、 レンズュニット、 固体撮像素子基板はそれぞれ 1つの読取ュニット内に組み込まれており、 該読取 ュニット内の光路は原稿面から遮蔽されていることを特徴とする原稿読取装置。
1 5 . 請求の範囲第 1項において、 原稿読取制御部を備え、 該原稿読取制御部は 、 原稿読取領域内で副走査方向のプロック単位に解像度を指示する解像度指示手 段と、 原稿読取動作時にプロック境界で指示されている解像度に切替える解像度 切替制御手段とを有することを特徴とする原稿読取装置。
1 6 . 請求の範囲第 1 5項において、 原稿読取制御部の解像度切替制御手段は、 原稿読取領域内で副走査位置がプロック境界に達したとき、 次のプロックに設定 されている解像度にしたがって、 レンズュニット内の対応するレンズを光路中に 移動させるとともに、 光軸方向でのレンズュニッ トおよび固体撮像素子基板の位 置を最適に制御することを特徴とする原稿読取装置。
PCT/JP1998/002679 1997-06-20 1998-06-17 Lecteur d'original WO1998059488A1 (fr)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/242,638 US6424433B1 (en) 1997-06-20 1998-06-17 Original reader
EP98928531A EP0920183A4 (en) 1997-06-20 1998-06-17 ORIGINAL READER

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9/163704 1997-06-20
JP9163704A JPH1117884A (ja) 1997-06-20 1997-06-20 原稿読取装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO1998059488A1 true WO1998059488A1 (fr) 1998-12-30

Family

ID=15779048

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP1998/002679 WO1998059488A1 (fr) 1997-06-20 1998-06-17 Lecteur d'original

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6424433B1 (ja)
EP (1) EP0920183A4 (ja)
JP (1) JPH1117884A (ja)
WO (1) WO1998059488A1 (ja)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6891642B1 (en) * 1999-07-23 2005-05-10 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Apparatus for treating images
US6624914B1 (en) * 2000-03-10 2003-09-23 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Multiple resolution selectable lens scanning system and method
US6985177B2 (en) * 2000-07-04 2006-01-10 Canon Kabushiki Kaisha Image sensing system and its control method
US6639694B1 (en) * 2000-09-05 2003-10-28 Umax Data Systems Inc. Imaging apparatus with divers resolution
US6678074B1 (en) * 2000-10-06 2004-01-13 Umax Data Systems, Inc. Changeable resolution apparatus and method for optical scanner
US6674560B2 (en) * 2001-08-03 2004-01-06 Umax Data Systems, Inc. Optical lens of optical scanner
JP3974767B2 (ja) * 2001-10-10 2007-09-12 株式会社Pfu 画像読取装置
JP4507495B2 (ja) * 2003-01-28 2010-07-21 船井電機株式会社 画像読取り装置
JP4806938B2 (ja) * 2005-03-08 2011-11-02 セイコーエプソン株式会社 画像読み取り装置
JP4636246B2 (ja) * 2005-06-30 2011-02-23 ブラザー工業株式会社 画像読取装置
US7612924B2 (en) * 2005-11-09 2009-11-03 Microtek International Inc. Carriage module with image capture unit
TWI334303B (en) * 2007-08-10 2010-12-01 Primax Electronics Ltd Scanner with different resolutions
JP4597201B2 (ja) * 2008-02-29 2010-12-15 株式会社沖データ 画像読取装置及び画像読取システム
TWM374110U (en) * 2009-09-21 2010-02-11 Riotec Co Ltd Bar code scanning device capable of switching reading scan resolution
JP6102321B2 (ja) * 2012-03-01 2017-03-29 株式会社リコー 撮像ユニット、測色装置、画像形成装置、測色システムおよび測色方法
JP5845987B2 (ja) * 2012-03-13 2016-01-20 株式会社リコー 撮像装置、撮像システム、測色装置、測色システム及び画像形成装置
US8736929B2 (en) * 2012-06-19 2014-05-27 Xerox Corporation Recording and recalling of scan build job and scan batch job settings
US8730543B2 (en) 2012-06-19 2014-05-20 Xerox Corporation Detecting common errors in repeated scan workflows by use of job profile metrics
JP2018037925A (ja) * 2016-09-01 2018-03-08 セイコーエプソン株式会社 スキャナー、画像データの生成方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS642466A (en) * 1987-06-24 1989-01-06 Fuji Photo Film Co Ltd Image input device
JPH02155366A (ja) * 1988-12-07 1990-06-14 Nec Corp 画像読み取り装置
JPH0435455A (ja) * 1990-05-30 1992-02-06 Tokyo Electric Co Ltd ファクシミリ装置
JPH0698099A (ja) * 1992-09-14 1994-04-08 Mitsubishi Electric Corp 原稿読取装置

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1917139C3 (de) 1969-04-02 1978-11-30 Erwin Sick Gmbh Optik-Elektronik, 7808 Waldkirch Vorrichtung zum Anbringen von photoelektrischen Abtasteinrichtungen an Maschinen
JPS5593166A (en) 1979-01-08 1980-07-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd Copying machine
JPS57155868A (en) 1981-03-23 1982-09-27 Hitachi Ltd Error current correcting circuit
DE3339765A1 (de) 1983-11-03 1985-05-15 Spiro Research B.V., Helmond Tragelement fuer aufzuhaengende gegenstaende
US4580172A (en) 1984-07-02 1986-04-01 The Mead Corporation Optical scanner for automatic document handler
US4751376A (en) * 1985-04-12 1988-06-14 Minolta Camera Kabushiki Kaisha Image reader with focus and magnification detection control
JPH01279668A (ja) 1988-05-02 1989-11-09 Mitsubishi Electric Corp 原稿静止形画像読取装置
JP2613268B2 (ja) 1988-07-11 1997-05-21 関西ペイント株式会社 鋼材の水素脆性防止方法及びこの方法によつて得られる鋼材
JPH04160865A (ja) 1990-10-24 1992-06-04 Sharp Corp 原稿読取装置付複写機
JPH06152857A (ja) 1992-11-06 1994-05-31 Ricoh Co Ltd 画像読取装置の光学系調整装置
US5535040A (en) 1993-01-12 1996-07-09 Ohtsuka; Tadao Lens changeable image scanner and lens position control device in the same
JP3294710B2 (ja) 1994-04-28 2002-06-24 株式会社リコー 画像読取装置における固体撮像素子の取付方法及び取付構造
JPH0888785A (ja) * 1994-09-16 1996-04-02 Toshiba Corp 画像入力装置
US5703729A (en) 1994-12-12 1997-12-30 Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. Image inputting apparatus
JPH0970021A (ja) 1995-09-01 1997-03-11 Noosaido:Kk 映像送受信装置
JPH118737A (ja) * 1997-06-17 1999-01-12 Nikon Corp 画像入力装置、画像入力制御装置および記録媒体
TW383132U (en) * 1998-07-09 2000-02-21 Microtek Int Inc Optical path converter
US6621603B2 (en) * 1998-07-20 2003-09-16 Microtek International Inc. Multi-resolution transmissive and reflective scanner

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS642466A (en) * 1987-06-24 1989-01-06 Fuji Photo Film Co Ltd Image input device
JPH02155366A (ja) * 1988-12-07 1990-06-14 Nec Corp 画像読み取り装置
JPH0435455A (ja) * 1990-05-30 1992-02-06 Tokyo Electric Co Ltd ファクシミリ装置
JPH0698099A (ja) * 1992-09-14 1994-04-08 Mitsubishi Electric Corp 原稿読取装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP0920183A1 (en) 1999-06-02
JPH1117884A (ja) 1999-01-22
EP0920183A4 (en) 2000-04-19
US6424433B1 (en) 2002-07-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO1998059488A1 (fr) Lecteur d'original
US20060077479A1 (en) Image reading device and method of scaling up or down image to be read
JP2005101739A (ja) 画像読取装置の調整方法及び画像読取装置
US6239883B1 (en) High resolution scanner
US5420700A (en) Image conversion apparatus having scanning mechanism and optical system on single base
US4571637A (en) Device for optically scanning a document
US5159469A (en) Moire removing device for image scanner
US5579146A (en) Scanning optical set
US20070053018A1 (en) Method for scanning selected target image area of document
JPH10319305A (ja) 原稿読取装置およびそのフォーカス調整方法
US5875042A (en) Image scanner
JP4624693B2 (ja) 原稿走査ユニット及びこれを用いた画像読取装置。
US6744541B1 (en) Scanning apparatus for scanning both transparent and reflective objects
JPH03503704A (ja) 原稿走査用スキャナ
US20010013957A1 (en) High resolution scanner
GB2325532A (en) Optical scanner
JPH0723180A (ja) 画像読取り装置
JP2001223843A (ja) 画像読み取り装置とその画像歪み調整方法
JP2000105816A (ja) 原稿読取装置
JPH0965077A (ja) 画像入力装置
JP2005033760A (ja) 露光制御装置
US6075241A (en) Scanning module with two oppositely movable lenses for changing scan resolution
US7327499B2 (en) Image reading apparatus
US5392101A (en) Shading compensation device for an image forming apparatus
JP3078717B2 (ja) 画像入力装置

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): DE FR GB

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 09242638

Country of ref document: US

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1998928531

Country of ref document: EP

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 1998928531

Country of ref document: EP

WWR Wipo information: refused in national office

Ref document number: 1998928531

Country of ref document: EP

WWW Wipo information: withdrawn in national office

Ref document number: 1998928531

Country of ref document: EP