JPH01307364A - 画像読取装置 - 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〕 本発明は文字などの階調性のない原稿および写真や網点
原稿などの階調性のある原稿のいずれも良好に読取るこ
とができる画像読取装置に関する。

〔従来の技術〕

デジタル複写機やファクシミリ装置などによって読取ら
れる原稿には、文字、図面などの非階調性のもの、写真
などの階調性のものがある。階調性のある原稿を読取る
場合には、ＣＣＤなとの固体撮像素子で読み取られた画
像信号をデイザ・マトリックスによりデイザ処理して疑
偵的に中間調を再現している。しかしながら、網点原稿
などの場合にはデイザ処理によってモアレが生じる。こ
れは主に、原稿の空間的周波数と、デイザ・マトリック
スを１つの画素としたときの空間的な走査線周波数とが
干渉して波打つことにより規則的なムラが生じることに
起因する。このモアレを除去するため、原稿と固体撮像
素子との光路中に複屈折板などの空間的ローパスフィル
タを挿入して原稿画像をぼかすことが行われている。し
かしながら、この空間的ローパスフィルタを光路中に挿
入したままで文字原稿などの非階調原稿を読み取ると、
解像力が低下して文字などの再現性が劣化して好ましく
ない。以上のことから空間的ローパスフィルタ、平板ガ
ラスなどの複数の光学フィルタを使用し、階調性の原稿
の場合には空間的ローパスフィルタを光路中に挿入し、
一方、非階調性の原稿の場合には空間的ローパスフィル
タと等価な光路長を有する平板ガラスを光路中に挿入す
る画像読取装置が考案されている（特開昭６１−２０８
９６２号）。

第５図および第６図はこの従来の画像読取装置を示す、
この画像読取装置はは第５図々示のように、原稿が載置
される透光性の原稿台ｌ下方に発光ダイオード（ＬＥＤ
）などの光′ａ２が設けられると共に、原稿からの反射
光を固体撮像素子３に導く光路４に複数のミラー５およ
び結像レンズ６が設けられている。

複屈折板７および平板ガラス８は挿入手段９に保持され
ており、挿入手段９の作動によって階調性原稿の場合に
は複屈折板７が光路中に挿入され、非階調性原稿の場合
は平板ガラス８が光路中に挿入されるように切換えられ
る。挿入手段９は第６図々示のように、複屈折板７およ
び平板ガラス８が横並び上に嵌め込まれたフィルタ板か
らなり、このフィルタ板９がモータｌＯの出力軸１０ａ
に取り付けられたアーム１１に連結されている。モータ
１０は信号線１２を介してマイクロコンピュータなどの
・ＣＰＵ　（図示せず）に接続されている。ＣＰＵは読
取りモードを設定する設定手段（図示せず）に接続され
、設定手段で設定されたモード信号に応じてモータ１０
を回転制御する。

これにより、フィルタ板９がスライドして上述のような
原稿に応じた複屈折板７および平板ガラス８の切り換え
が行われる。

ところで半導体製造技術の向上により、多数の固体撮像
素子を有する長尺（例えば、長さ３００ｍｍ）の読取装
置が開発され、この読取装置と光源、レンズ系を組み込
んだ密着型イメージセンサが提案されている。そして、
この密着型イメージセンサを原稿の副走査方向に移動さ
せながら原稿画像を読取る画像読取装置が多用されてい
る。この画像読取装置の場合にも原稿の階調性、非階調
性に応じて光学フィルタを切換える必要があり、光学フ
ィルタの挿入手段としてのフィルタ板９やこのフィルタ
板９を駆動させるモータ１ｏが一体的に組み付けられる
。第７図はかがる画像読取装置を示し、原稿台１下方を
副走査方向に移動する読取ユニット１３内に、光源２、
結像レンズ６、固体撮像素子３、フィルタ板９、モータ
１１などが配設されている。この装置においては読取ユ
ニット１３が所定速度で移動しながら原稿台１上の原稿
を読取るようになっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、副走査方向に移動しながら読取る従来の画像読
取装置では、読取ユニッ）１３内にフィルタ板９および
フィルタ板９を作動させるモータ１０が組み込まれるた
め、読取ユニット１３が大型化するとともに重量が増加
し、読取ユニッ目３を走査駆動する駆動装置の負荷が増
大して操作に支障をきたしている。また、モータｌＯを
駆動する信号線も読取ユニット１３の走査長さ分必要と
なり、この信号線の配設位置の考慮などの設計上の制約
が課せられている。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記に鑑みてなされたものであり、読取ユニッ
トの操作性の改善、設計自由度の拡大を図るため、読取
ユニット内に組み込まれる部材を必要最小限とした画像
読取装置を提供する。

本発明の画像読取装置は、移動しながら原稿の画像を読
取る読取手段と、読取モードを設定する設定手段と、複
数の光学フィルタの内の一つのフィルタが原稿からの読
取手段への光路中に位置するように切換える切換手段と
、読取りモードに対応する光学フィルタを光路中に挿入
させるように切換手段を駆動する駆動手段とを備えてお
り、駆動手段が読取手段の移動路の外側に設けられたも
のである。

読取手段は光源、結像レンズ、固体撮像素子などの一連
の要素が組み付けられた密着型イメージセンサが使用さ
れる。この密着型イメージセンサは光源から光を照射し
、原稿から反射した反射光を固体撮像素子で受光し、固
体撮像素子では受光した反射光を光電変換処理してビデ
オ信号として出力する。これにより原稿画像の読取りが
行われる。このような読取手段は原稿の副走査方向に移
動しながら原稿画像を読取るように作動する。切換手段
は読取モードに対応する複数の光学フィルタを有し、こ
の光学フィルタを原稿の反射光が読取手段の固体撮像素
子へ達する光路中に挿入させるように切換えるものであ
る。読取モードに対応した光学フィルタを光路中に挿入
させるための切換手段は読取手段と一体的に移動（副走
査方向への移動）する。このため、切換手段および読取
手段は読取ユニットなどのケース内に組み込まれ、この
読取ユニットを移動させることにより原稿画像に応じた
読取モードでの読取りが行われる。ここで、読取りモー
ドは設定手段に設定されるものであり、写真などの階調
性原稿を読取るモード（写真モード）、文字などの非階
調性原椙を読取るモード（非写真モード）、原稿をその
まま読取るモード、濃度を変化させて読取る濃淡モード
、異なる特定の色をとり除いて読取る色フイルタモード
など応用機器に応じて適宜選定することができる。切換
手段はこのような各種読取りモードに対応する光学フィ
ルタを有している。例えば、写真モードに対しては複屈
折板からなる光学フィルタ、非写真モードに対しては平
板ガラスからなる光学フィルタを有しており、濃淡モー
ドに対しては透明ガラス板および着色ガラス板からなる
光学フィルタを有している。駆動手段はこの読取モード
に対応した各光学フィルタを原稿から読取手段への光路
中に位置させるように切換手段を駆動する。この駆動１
手段は読取手段および切換手段の移動路の外側に設けら
れる。すなわち、駆動手段は読取手段、切換手段が組み
込まれる読取ユニットなどの外側に位置して設けられる
。このように駆動手段が読取ユニットの外側に位置する
ことで駆動手段は読取ユニットと別体となるため、読取
ユニットの軽量化、小型化が可能となり、読取ユニット
を駆動させる駆動装置の負荷軽減が可能となる。この場
合、駆動手段は読取ユニットの移動前あるいは移動直後
に光学フィルタの切換えが行われるように切換手段を駆
動させる必要がある。このため、駆動手段の配設位置と
しては、読取ユニットの移動開始位置（ホームポジショ
ン）が良好である。なお、駆動手段は読取ユニットの移
動路の外側で上記切換え駆動を行うものであれば、固定
式でも可動式でも良い。

〔作用〕

以上の構成により設定手段により読取モードが設定され
ると、駆動手段は切換手段を駆動する。この駆動により
読取モードに対応した光学フィルタが原稿から読取手段
への光路中に位置する。そして、この状態で読取手段と
切換手段とが副走査方向に移動して、読取モードに応じ
た原稿画像の読取りを行う。

〔実施例〕

以下、本発明を添付図面を参照して具体的に説明する。

第１図は本発明の画像読取装置の一実施例の平面図、第
２図はその側面図を示す。原稿が載置される原稿台２１
下方にガイドレール２２が設けられ、このガイドレール
２２に沿って読取ユニット２３が矢印六方向（副走査方
向）へ移動するように設けられている。この読取ユニッ
ト２２は移動方向両端部に駆動ワイヤ２４が連結され、
駆動ワイヤ２４はプーリ（図示せず）を介して駆動モー
タ（図示せず）に連結されいてる。これにより読取ユニ
ット２３は矢印六方向に移動し、のこ副走査方向への移
動を行いながら原稿台２１上の原稿の読取りを行う。

読取ユニット２３は上面が開口された筐体からなり、原
稿画像を光学的に読取る読取手段３０と、読取モードに
対応した光学フィルタを切換える切換手段４０が内部に
設けられている。

読取手段３０は原稿に光を照射する光源３１と、原稿か
ら反射した光を結像するための結像レンズ３２と、結像
レンズ３２からの光を受光しビデオ信号に変換して出力
する固体撮像素子３３からなる密着型イメージセンサが
使用されている。この場合、固体撮像素子３３は原稿の
主走査方向に配設されて、原稿画像を読取るようになっ
ている。切換手段４０は２枚の光学フィルタ４１．４２
が主走査方向に沿って嵌められたフィルタユニット４３
と、このフィルタユニット４３を副走査方向（矢印六方
向）に往復動させて光学フィルタ４１．４２の切換えを
行う切換ロッド４４を備えている。この場合、フィルタ
ユニット４３は読取ユニット２３内に設けられた載置台
２５上を往復スライドすることでいずれかの光学フィル
タ４３が原稿から固体撮像素子３３への光路中（本実施
例では結像レンズ３２と固体撮像素子３３を結ぶ線上）
に位置するようになっている。この場合、載置台２５に
はスリット（図示せず）が形成されて光を遮断しない構
造となっている。また、光学フィルタ４１．４２は原稿
画像の読取モードに対応したフィルタを使用される。従
って、階調性の原稿。

および非階調性の原稿の間で光学フィルタを用いる場合
には、例えば、一方の光学フィルタ４１として水晶板、
レンチキュラー板などの複屈折板が選択されると共に、
他方の光学フィルタ４２としてこれらの複屈折板と等価
の光路長を有する平板ガラスが選択され、階調性の原稿
の場合には複屈折板からなる光学フィルタ４１が光路中
に挿入される一方、非階調性の原稿の場合には平板ガラ
スからなる光学フィルタ４２が光路中に挿入されるよう
になっている。次に、切換ロッド４４は主走査方向に延
びると共に、同方向（矢印Ｂ方向）に往復動可能となっ
ており、その中間部分から「Ｌ」字形の作用ロンド４６
．４６が２本分岐している。

各作用ロッド４６．４６の屈曲先端はフィルタユニット
４３に形成されたスリット４３ａを貫通し、さらに前記
載置台４５に形成された係合溝（図示せず）に挿入され
ている。このスリット４３ａおよび係合溝は同形状、同
寸法となっており、いずれも斜め方向に延びるように形
成されるものである。また、切換ロッド４４の両端部に
は後述する駆動手段５ｏ、５１の駆動力が作用する切換
板４７が一体的に形成されている。

さらに、読取ユニット２３には支持パイプ４８が設けら
れ、この支持パイプ４８内を切換ロッド４４がスライド
可能に挿通されることで切換手段４０全体が読取ユニッ
ト２３と一体的に移動するようになっている。

前記駆動手段５０．５１は読取ユニット２３を副走査方
向に移動するように支持する本体の側壁２５に固定され
て設けられている。駆動手段５０．５１は切換板４７に
磁気吸引力などを作用させることにより切換板４７が取
り付けられた切換ロッド４４をＢ方向にスライドさせる
ものであり、このスライドによって作用ロンド４６はフ
ィルタユニット４３を六方向にスライドさせる。そして
、この六方向のスライドによって光学フィルタ４１．４
２の切換えが行われる。本実施例において、駆動手段５
０．５１としてソレノイドなどのアクチエータが使用さ
れ、このアクチエータは切換ロッド４４の両端部に位置
するように設けられている。かかる駆動手段５０．５１
の駆動は読取モードの設定を行う設定手段（図示せず）
の信号によって行われ、駆動に際しては設定手段によっ
て設定された読取モードに対応する光学フィルタ４１ま
たは４２が光路中に挿入されるように制御される。

次に、本発明の詳細な説明する。

写真などの階調性原稿の場合、オペレータは設定手段に
よって写真モードを選択し、これをキー人力する。写真
モードでは、読取るべき原稿に階調性のある画像があり
、これを階調性を保ちつつ読取るモードである。この写
真モードでは、階調性のある画像を出力するためにデイ
ザ手法を用いて多階調の画像を再成しようとするもので
あり、階調が主な画像要因となるため、モアレ消去手段
としての複屈折板を通過させて読取る必要がある。キー
人力によって、この写真モードが設定されると、駆動手
段の内の一方のアクチエータ５１がＯＮ、他方のアクチ
エータ５０がＯＦＦとなる。これにより切換ロッド４４
はアクチエータ５１側に引き寄せられるようにスライド
して、切換ロッド４４の作用ロッド４６によってフィル
タユニット４３が第１図中、左方向に移動する。

この移動により複屈折板などの光学フィルタ４１が読取
りの光路中に挿入される。従って、この状態で読取ユニ
ット２３が副走査方向に移動すると、原稿画像は光学フ
ィルタ４１を通過して読取られるため、階調性の原稿で
もモアレの発生がなくなる。

文字原稿などの非階調性原稿では、オペレータは非写真
モードを選択してキー人力する。

非写真モードでは、文字、記号などの線画などの階調性
のない画像を高解像で読取るモードである。従って、非
写真モードにおいては、細線の再現が重要な要因となる
ため、デイザ処理は行わず、固定闇値による２値化処理
を行う必要がある。非写真モードの設定により、駆動手
段のアクチエータ５０がＯＮとなり、アクチエータ５１
はＯＦＦとなる。これにより、切換ロッド４４はアクチ
エータ５０方向にスライドし、フィルタユニット４３は
作用ロッド４６により第１図右方向に移動する。この移
動により平板ガラスからなる光学フィルタ４２が光路中
に挿入される。光学フィルタ４２は複屈折板４１と光学
的に等価な光路長を有するものが使用されており、固体
撮像素子３３は良好に結像された画像情報を読み取るこ
とができる。

従って、この状態では読取ユニット２３が副走査方向に
移動すると、非階調性の原稿を高解像度で読み取ること
ができる。

以上の光学フィルタ４１．４２の切換えおよび原稿の読
取りに際し、駆動手段５０．５１は読取手段３０および
切換手段４０の移動路の外側に位置するようにユニット
２３内に駆動手段５０．５１を組み込まなくても光学フ
ィルタ４１．４２の切換えが可能となっている。従って
、読取ユニット２３を小型、かつ、軽量とすることがで
き、読取ユニット２３駆動用の駆動手段の負荷を軽減す
ることができるため、走査が円滑、かつ、容易となる。

また、駆動手段に信号を伝達する信号線も短くなるため
、設計上の自由度が拡大する。

第３図は本発明の別の実施例を示し、フィルタユニット
６４には異なる性質の３枚の光学フィルタ６１．６２．
６３が設けられている。光学フィルタ６１．６２．６３
としては、例えば、複屈折板、平板ガラス、色フィルタ
の３種、または異なる色の色フィルタの３種、さらには
異なる色の色フイルタ２種と色濃度の異なる色フイルタ
１種の組み合わせなどの適宜、自由に選択することがで
き、これらの光学フィルタ６１．６２．６３の切換えは
駆動手段５０．５１の駆動による切換手段４０の移動に
よって行われるようになっている。さらに作用ロッド４
６が挿入されるフィルタユニット６４のスＩＪッｌ−６
４ａまたは載置台の溝（図示せず）のいずれかにはスト
ッパ手段６５が設けられζいる。ストッパ手段６５は凸
部と凹部が相対して組み付けられた２枚ｔｍＯ板ばねか
らなり、作用ロッド４６は板ばね間を移動することによ
り、読取モードに対応する光学フィルタを光路中に挿入
させる。これにより設定された読取モードに対応する光
学フィルタを介しての読取りが行われる。

第４図は本発明のさらに別の実施例を示し、ソレノイド
などのアクチエータ５０．５１からなる駆動手段が読取
ユニット２３の副走査方向（Ｂ方向）に設けられている
。光学フィルタ７１．７２を有するフィルタユニット７
ｏはアクチエータ５０．５１に対向する部分に磁性板７
３．７４が設けられ、アクチエータ５０．５１の磁気吸
引力が作用するようになっている。さらにフィルタユニ
ット７０は副走査方向に長孔状のスリット７５が形成さ
れており、このスリット７５内にピン７６が抜は止め状
態で挿入されている。

ピン７６は読取ユニット２３のベース（図示せず）など
に連結されている。なお、アクチエータ５０．５１の先
端面には緩衝材５２．５３が設けられると共に、この先
端面部分は読取ユニット２３の側面に形成された開口（
図示せず）内から読取ユニット２３内に挿入されている
。また、フィルタユニット７０における光学フィルタ７
１は平板ガラス、光学フィルタ７２は複屈折板が使用さ
れている。Ｄ点は読取ユニット２３の読取開始位置（ホ
ームポジション）であり、この位置から読取ユニット２
３は矢印Ｂ方向に移動を行い、この位置では平板ガラス
７１が読取手段の光路中に位置するようになっている。

以上の構成において、設定手段のキー人力で読取モード
を非写真モードに設定すると、アクチエータ５０．５１
が作動しない状態で読取ユニット２３が矢印ｂ′方向に
移動する。この移動開始前においては平板ガラスからな
る光学フィルタ７１が光路中に位置しているため、平板
ガラス７１を介して読取り、すなわち、非階調性原稿の
良好な読取りが行われる。−・方、写真モードを設定す
ると、アクチエータ５０．５１が作動して磁性板７３．
７４に磁気吸引力が作′用する。従って、フィルタユニ
ット７０はアクチエータ５０．５１方向に引き寄せられ
た状態となり、この状態のままで読取ユニット２３が矢
印ｂ′方向に移動する。すなわち、フィルタユニット７
０は定位置で停止したままで読取ユニット２３が移動す
る。この読取ユニット２３の移動によってフィルタユニ
ッ）７０の複屈折板７２が読取手段の光路と一致する。

すなわち、複屈折板７２が光路中に挿入される。かがる
移動における移動当初ではピン７６はスリット７５内を
同方向にスライドするが、スリット７５の先端に達する
と、ピン７６はそれ以上の移動が阻止されるため、フィ
ルタユニット７ｏを矢印ｂ′方向に押すように作用する
。この作用力によりフィルタユニット７ｏはアクチエー
タ５０゜５１から放れて読取ユニット２３と共に移動す
る。

従って、複屈折Ｆｉ７２を介した読取り、すなわち、階
調性原稿の良好な読取りを行うことができる。このよう
な写真モードでの１回の読　・取動作が終了すると、読
取ユニット２３はボームポジション方向（ｂ方向）に復
帰する。この復帰の際には、まず、アクチエータ５０．
５１の先端面にフィルタユニット７ｏが当接してフィル
タユニットが停止し、次に読取ユニット２３がホームポ
ジション（Ｄ点）でＰｉ　＋ｈ　する。

すなわち、読取ユニット２３に対してフィルタユニット
７０が幾分、押し戻され、これにより平板ガラス７１が
読取手段の光路上に復帰し、次の読取りの待機状態とな
る。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明したように、本発明は、読取モードに対
応する光学フィルタを切り換える切換手段に対して、そ
の切り換え駆動を行う駆動手段を切換手段の移動路外側
に設けたため、切換手段および読取手段の移動に関与す
る駆動装置の負荷を軽減でき、円滑な操作が可能となる
と共に、信号線なども短くなるため、設計の自由度が拡
大する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の画像読取装置の一実施例を示す平面図
、第２図はその側面図、第３図は別の実施例を示す平面
図、第４図はさらに別の実施例を示す平面図、第５図は
読取モードを切換える手段を有する従来の読取装置の側
面図、第６図は第５図における要部の斜視図、第７図は
移動をしながら読取る読取装置の従来例の側面図。 符号の説明 １−−−−・・・−原稿台　　　　２−・−一−−−−
−−−光源３−−−−−−−・一固体撮像素子　４・−
−−−−−−光路５−・・−・−ミラー　　　　６−・
−・−結像レンズ７−−−−−−・−・−複屈折板　　
　８−・−−−一一−−平板ガラス９−−−−−・−挿
入手段　　　ｌＯ−・−−一−−−・モータ１１−・−
・−アーム　　　　１２・−・−・−・−信号線１３−
−−−−・−読取ユニット　２１−・−−−−・原稿台
２２−・−−一−−・−ガイドレール ２３−・−・−・−読取ユニット　２４−−−−〜−−
駆動ワイヤ２５−−−−−・−本体　　　　　３０−・
・−・−・読取手段３ｔ−−−−一・−光源　　　　　
３２−・−−−一−−−結像レンズ３３−・−・−・固
体撮像素子　４０−・−・−切換手段４１−・−・−光
学フィルタ（複屈折板）４２−・−−一−−−−−光学
フィルタ（平板ガラス）４３・・−−一−−−・−フィ
ルタユニット４４−−−−−−−−切換ロッド ４５−−−−−−−フィルタユニットｉ３ｉ置台４６−
−−−−−−−−・・作用ロッド　　４７−−−−−−
−−−切換板４８−−−−−・−支持パイプ ５０．５１−ｍ−−−・・−・・・駆動手段　５２．５
３−・・−−−−−緩衝板６１．６２．６３−−−−−
一光学フイルタロ４−・−−−一−−−〜−フィルタユ
ニット６５・−・・−・−−−一一ストッパ手段（板ば
ね）７０・−−−−−−−−−−フィルタユニット７１
．７２・・・・・−光学フィルタ ７３．７４・−・−・・磁性板　　７５・−一−−−−
−−・−スリット７６−・−−−−一・−ピン 特許出願人　　富士ゼロックス株式会社代理人　弁理士
　　　平　１）忠　雄 ２１　　　・　原稿台 ２２　　　　ガイドレール ２３−−読取ユニット　２４　　　　駆動ワイヤ２５−
本体　　　　　３０　　　　読取手段３１　　　　光源
　　　　　３２−　　　！ｌ象レンズ３３　　　　固体
撮像素子　４０−−一切換手段４１　　　　光学フィル
タ（複屈折板）４２　　　　光学フィルタ　（ｉｆ’仮
ガタガラス３−−−−フィルタユニット ４３ａ−−−スリット ４４−＝切換ロッド ４５　　　　フィルタユニノｌ−載置台４６−　　　　
作用口ノＦ　　　４７　　　１．７ノ換板４８−　　　
支持パイプ ５０．５１−−−駆動手段 Ａｍ　　副走査方向 Ｂ　　　主走査方向 第１図 ２３　　　　読取ユニット ２５　　　　本体 ４４　　　　切換ｒ」ノド ４６　　　　作用口ノ］゛４７　　　　切換板５０．５
１　−　駆動手段　５２．５３　　　　緩ＩＪＩ板６１
．６２．６３　　　　光学フィルタ６４　　　　フィル
タユニ、ト ロ４ａ　　　　　スリット ６５　　　　ストッパ手段（板ばね） ７０　　　　フィルタユニット ７１．７２　　　　光学フィルタ ７３．７４　−　　磁性板　　７５　　　　スリ、ドア
Ｇ　　　　ピン Ｄ　　　　ａ取ユニット２３の読取開始（，７α′１３
　　　　主走査方向 第３区　　　　　第４区

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 原稿の副操作方向に移動しながら原稿画像を読取る読取
   手段と、 原稿画像に応じた読取りモードを設定する設定手段と、 前記読取手段の移動と一体的に移動すると共に、前記読
   取モードに対応する複数の光学フィルタを有し、この内
   の一つの光学フィルタが原稿からの読取手段への光路中
   に位置するように切換える切換手段と、 前記設定手段により設定された読取モードに対応する光
   学フィルタを前記光路中に挿入させるように前記切換手
   段を駆動する駆動手段を備え、 前記駆動手段は前記読取手段および切換手段の移動路の
   外側に設けられていることを特徴とする画像読取装置。