JPH024187B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 この発明は光フアイバーを使用した光学読取装
置の読取ヘツドに関する。

従来技術 従来、上記種類の光学読取装置は第１図に示す
ように原稿１を装着する支持ドラム２と平行に配
置されたガイド軸３に支持され、軸線方向へ往復
移動する読取ヘツド４における光照射部及び光学
光部と、本体フレーム５に取付けられた多数の発
光素子及び受光素子からなる発光・受光結合部６
とを外部に露出した多数の発光側光フアイバー７
及び受光側光フアイバー８とにより光学的に結合
していた。そして読取ヘツドに対し、多数の発光
側光フアイバーの読取側端部を読取り分解能に応
じた所要の間隔において取付けると共に、多数の
受光側光フアイバーの読取側端部を夫々の発光側
光フアイバーの読取側端部と一致するように取付
けている。

しかし、上記した従来の光学的読取装置は、読
取ヘツドから発光・受光結合部に至る発光側及び
発光側光フアイバーの長さが長くなつて他の部品
に接触して破損する恐れを有している。このた
め、発光側及び発光側光フアイバーを介して光を
確実に伝送することができず、画像の読取不良が
生じる問題を有している。

また、読取ヘツドを製作する場合にあつては、
発光側光フアイバーの読取側端部を読取り分解能
に応じた間隔にて、また、発光側光フアイバーの
読取側端部を夫々の発光側光フアイバーの読取側
端部と一致するように高い位置精度にて配列及び
固定しなければならず、位置決め作業に多くの時
間がかかつて製作効率が悪く、装置が高コスト化
する問題を有している。

発明の目的 本発明の目的は上記した従来の欠点に鑑み、読
取ヘツド内にて光を電気信号へ変換処理すること
ができると共に、発光側及び受光側光フアイバー
を簡易な作業により高い位置精度で組付けること
ができ、生産性が高く、装置を低コスト化し得る
光学読取装置の読取ヘツドを提供することにあ
る。

実施例 以下、実施例を図面に従つて説明する。

第２図に示すように、本体フレーム１０には支
持ドラム１２が回転可能に支持され、その支持ド
ラム１２の回転に伴なつてそれに装着された原稿
１１は軸線とは直交方向へ紙送りされる。また本
体フレーム１０には前記支持ドラム１２と平行状
に駆動軸１３が回転可能に支持されている。この
駆動軸１３は本体フレーム１０に固着された直流
モータ１４により回転駆動されると共に、その外
周面にはスパイラルカム溝１５が形成されてい
る。第３図に示すように、前記駆動軸１３と平行
状に配置されたガイド軸１６にはキヤリツジ１７
が移動可能に支持されている。このキヤリツジ１
７の上端部後面には前記スパイラルカム溝１５に
係合する係止爪１７ａが形成され、従つて直流モ
ータ１４による駆動軸１３の回転に伴なつてキヤ
リツジ１７はガイド軸１６の軸線方向へ往復移動
する。またこのキヤリツジ１７の上端部には読取
ヘツド２０が取付けられている。この読取ヘツド
２０はその前面を原稿１１の原稿面１１ａに接触
させ、キヤリツジ１７の往復移動に伴つて原稿面
１１ａに記録された画像を横方向へ逐次読取るも
のである。次に読取ヘツド２０について説明す
る。

第４図に示すように、読取ヘツド２０は読取ヘ
ツドブロツクの一部を構成する合成樹脂製のブロ
ツク体としての中央ブロツク２１と、発光側光フ
アイバーシート２２及び受光側光フアイバーシー
ト２３と、読取ヘツドブロツクの一部を構成し、
射出成形により形成された合成樹脂製の側面カバ
ー２４，２５と、遮光板２６及び基板２７とから
構成されている。

この中央ブロツク２１は第１取付け面としての
左側面２１ａと第２取付け面としての右側面２１
ｂとが前面において略60度の所定角度で交差する
よう合成樹脂材により射出成形されている。そし
て左右両側面２１ａ，２１ｂの前面側には後述す
る第１の取付け手段を構成する第１の保持体４０
及び第３の取付け手段を構成する第３の保持体４
２を固定する上下一対の固定部２８ａ，２９ａが
夫々一体成形されている。また左右両側面２１
ａ，２１ｂの後面側には後述する第２の取付け手
段を構成する第２の保持体４１及び第４の取付け
手段を構成する第４の保持体４３を固定する上下
一対の固定部２８ｂ，２９ｂが夫々一体成形され
ている。

第５図に示すように、前記発光側光フアイバー
シート２２は第１〜第16発光側光フアイバーＴ１
〜Ｔ１６と、これら第１〜第16発光側光フアイバ
ーＴ１〜Ｔ１６をシート状に保持するための第１
及び第２の保持体４０，４１とから構成されてい
る。前記第１〜第16発光側光フアイバーＴ１〜Ｔ
１６の読取側端部は読取分解能に応じた間隔をお
いて第１の保持体４０に配置され、且つその状態
で接着固定されている。そして第１〜第16発光側
光フアイバーＴ１〜Ｔ１６の発光側端部は後述す
る発光素子Ｌ１〜Ｌ１６の配列ピツチと同じピツ
チで第２の保持体４１に配置され、且つその状態
で接着固定されている。

また第６図に示すように、発光側光フアイバー
シート２３は第１〜第16受光側光フアイバーＲ１
〜Ｒ１６と、第１〜第16受光側光フアイバーＲ１
〜Ｒ１６をシート状に保持するための第３及び第
４の保持体４２，４３とから構成されている。前
記第１〜第16受光側光フアイバーＲ１〜Ｒ１６の
読取側端部は前記第１〜第16発光側光フアイバー
Ｔ１〜Ｔ１６の読取端部と一致するピツチで前記
第３の保持体４２に固定され、且つその状態で接
着固定されている。そして第１〜第16受光側光フ
アイバーＲ１〜Ｒ１６の受光側端部は後述する受
光素子Ｐ１〜Ｐ４の配列ピツチと同じピツチで第
４の保持体４３に配置され、且つその状態で接着
固定されている。この第１〜第16受光側光フアイ
バーＲ１〜Ｒ１６における受光側端部の内、受光
側光フアイバーＲ１，Ｒ３，Ｒ５，Ｒ７が受光素
子Ｐ１に、受光側光フアイバーＲ２，Ｒ４，Ｒ
６，Ｒ８が受光素子Ｐ２に、受光側光フアイバー
Ｒ９，Ｒ１１，Ｒ１３，Ｒ１５が受光素子Ｐ３
に、また受光側光フアイバーＲ１０，Ｒ１２，Ｒ
１４，Ｒ１６が受光素子Ｐ４に夫々対向位置する
ように配列されている。これら発光側光フアイバ
ーシート２２及び受光側光フアイバーシート２３
は第１の保持体４０と第２の保持体４１を固定部
２８ａ，２８ｂに、また第３の保持体４２と第４
の保持体４３を固定部２９ａ，２９ｂに夫々嵌合
固着することにより左右両側面２１ａ，２１ｂに
沿つた状態で中央ブロツク２１に取付けられる。
この状態において第１〜第16発光側光フアイバー
Ｔ１〜Ｔ１６及び第１〜第16受光側光フアイバー
Ｒ１〜Ｒ１６の読取側端は中央ブロツク２１の前
面に、またその発光・受光側端は中央ブロツク２
１の後面に夫々露出している。これにより第７図
に示すように、各第１〜第16発光側光フアイバー
Ｔ１〜Ｔ１６の読取端から照射された光は中央ブ
ロツク２１の前面から所定の距離ｌを隔てた原稿
面１１ａ上に対し略60度の所定角度で反射された
後、各第１〜第16受光側光フアイバーＲ１〜Ｒ１
６の読取側端に入射される。尚、前記中央ブロツ
ク２１の前面上部には原稿面１１ａと接触し、中
央ブロツク２１前面から原稿面１１ａに至る距離
ｌを略一定に保持するためのスペーサ３０が固着
されている。

第８図Ａ，Ｂに示すように、前記第１保持体４
０には第１保持部としての第１保持溝４０ａが、
読取り分解能に応じたピツチをおいて、また第２
の保持体４１には各第１〜第16発光側光フアイバ
ーＴ１〜Ｔ１６の発光側端部を保持する第２保持
部としての多数の第２保持溝４１ａが、発光素子
Ｌ１〜Ｌ１６の配列ピツチにて夫々形成されてい
る。第９Ａ，Ｂに示すように第３の保持体４２に
は各第１〜第16受光側光フアイバーＲ１〜Ｒ１６
の読取側端部を保持する第３保持部としての多数
の第３保持溝４２ａが、前記第１保持溝４０ａと
一致するように、また第４の保持体４３には所要
の関係で４本毎に束ねられた受光側光フアイバー
Ｒ１〜Ｒ１６を保持する第４保持部としての４つ
の第４保持溝４３ａが、前記受光素子Ｐ１〜Ｐ４
の配列ピツチに応じて夫々形成されている。

前記発光側光フアイバーシート２２及び受光側
光フアイバーシート２３が固定された中央ブロツ
ク２１の左右両側面２１ａ，２１ｂには側面カバ
ー２４，２５が接着固定されている。従つてこれ
ら側面カバー２４，２５により第１〜第16発光側
光フアイバーＴ１〜Ｔ１６及び第１〜第16受光側
光フアイバーＲ１〜Ｒ１６は被覆される。

前記中央ブロツク２１の後面には遮光板２６が
接着固定されている。この遮光板２６には第１〜
第16発光側光フアイバーＴ１〜Ｔ１６の各発光端
及び第１〜第16受光側光フアイバーＲ１〜Ｒ１６
の受光端に対応して多数の透孔３１ａ，３１ｂが
穿設されている。これにより各発光素子Ｌ１〜Ｌ
１６から照射された光が隣設する第１〜第16発光
側光フアイバーＴ１〜Ｔ１６に入射されるのを、
また第１〜第16受光側光フアイバーＲ１〜Ｒ１６
から伝送された光が隣設する受光素子Ｐ１〜Ｐ４
に入射されるのを規制する。尚、この遮光板２６
の前面及び後面には中央ブロツク２１及び基板２
７に対する位置決め用のピン２６ａ，２６ｂが一
体形成されている。従つて組立時に中央ブロツク
２１と遮光板２６及び基板２７との相対的な位置
決めはこのピン２６ａ，２６ｂにより容易に行う
ことが出来る。

前記遮光板２６の後面には基板２７が接着固定
されている。この基板２７には第１〜第16発光側
光フアイバーＴ１〜Ｔ１６の各発光端に対応して
発光素子Ｌ１〜Ｌ１６が配置され、また第１〜第
16受光側光フアイバーＲ１〜Ｒ１６の受光端に対
応して受光素子Ｐ１〜Ｐ４が所定ピツチで配置さ
れている。そしてこれら発光素子Ｌ１〜Ｌ１６及
び受光素子Ｐ１〜Ｐ４は多数の電気配線がプリン
ト配線された可撓性を有する基板状の可撓性ケー
ブル３２を介して本体フレーム１０のコネクタ部
３３と電気的に接続されている。尚、前記受光素
子Ｐ１〜Ｐ４には増幅回路が一体的に組込まれて
いる。

次に前記発光側光フアイバーシート２２及び受
光側光フアイバーシート２３の製造方法について
説明する。

第１０図（本図は発光側光フアイバーシートの
製作状態を示すが、発光側光フアイバーシートを
製作する場合も同様である）において、巻取ドラ
ム５０の外周には前記第１の保持体４０及び第２
の保持体４１を着脱可能に支持するための支持溝
５１，５２が軸線方向に形成されている。また該
巻取ドラム５０の外周には第１〜第16発光側光フ
アイバーＴ１〜Ｔ１６における読取側端部及び発
光側端部の配列状態に応じた間隔毎に多数のピン
５４，５５が立設されている。そして該巻取ドラ
ム５０は電動モータ５６により所定速度で回転さ
れる。

一方、支持フレーム５７にはステツプモータ５
８に駆動連結された送りねじ５９が前記巻取ドラ
ム５０の軸線と平行に配置されている。この送り
ねじ５９には巻取ドラム５０の外周における所定
の巻回位置に光フアイバー５３を繰出すためのガ
イド体６０が軸線方向へ往復動可能に支持されて
いる。

そして支持溝５１，５２に第１の保持体４０及
び第２の保持体４１を取付けた巻取ドラム５０が
実線矢印方向へ回転すると、制御装置６１は電動
モータ５６に装着された巻取ドラム５０の回転角
検出装置６２からの検出信号に基づいてメモリ６
３からアクセスされた発光側光フアイバーシート
２２の巻回パターンに従つてステツプモータ５８
を正逆転方向へ駆動制御する。これにより巻取ド
ラム５０の軸線方向へ往復移動するガイド体６０
から繰出された光フアイバー５３は第１及び第２
の保持体４０，４１との間において第５図に示す
ように位置させられながら巻取ドラム５０外周上
に巻回される。

次に巻取ドラム５０の外周上に巻回された光フ
アイバー５３と第１の保持体４０及び第２の保持
体４１とを接着剤等により固定した後、第１の保
持体４０の前面側（図中一点鎖線ａで示す）及び
第２の保持体４１の後面側（図中一点鎖線ｂで示
す）に沿つて光フアイバー５３をカツタにより切
断し、一点鎖線ａ−ｂとの間に挟まれた発光側光
フアイバーシート２２を製作する。

次に上記のように構成した光学読取装置の作用
について説明する。

第１１図に示すように、駆動軸１３の回転に従
つて読取ヘツド２０を軸線方向へ間歇的に移動さ
せると共に、各停止位置において発光素子Ｌ１〜
Ｌ１６を時分割的に発光素子Ｌ１から発光素子Ｌ
１６に向つて順次点滅させると、各発光素子Ｌ１
〜Ｌ１６から発せられた光は対応する各第１〜第
16発光側光フアイバーＴ１〜Ｔ１６を介して原稿
面１１ａ上の各読取点Ｄ１〜Ｄ１６に順次照射さ
れる。そして各読取点Ｄ１〜Ｄ１６において反射
された反射光は第１〜第16受光側光フアイバーＲ
１〜Ｒ１６を介して第１〜第４受光素子Ｐ１〜Ｐ
４に伝送された後、この反射光の光量に応じて第
１〜第４受光素子Ｐ１〜Ｐ４は電気信号を出力
し、各読取点Ｄ１〜Ｄ１６の画像を読取ることが
出来る。

一方、上記動作に伴つて例えば第３発光側光フ
アイバーＴ３から原稿面１１ａ上に照射された光
の一部がその干渉若しくは散乱等により第３受光
側光フアイバーＲ３と隣設する第２若しくは第４
受光側光フアイバーＲ２，Ｒ４に受光された場
合、第２若しくは第４受光側光フアイバーＲ２，
Ｒ４に受光された反射光は受光素子Ｐ２に伝送さ
れるが、受光素子Ｐ１には伝送されない。その結
果、受光素子Ｐ１からは読取点Ｄ３からの反射光
の光量に基づく電気信号のみが出力されるため、
読取点Ｄ３に対応する原稿面１１ａ上の画像情報
を受光素子Ｐ１の電気信号に基づいて正確に読取
ることが出来る。

従つて本実施例の読取ヘツド２０は第１〜第16
発光側光フアイバーＴ１〜Ｔ１６及び第１〜第16
受光側光フアイバーＲ１〜Ｒ１６と発光素子Ｌ１
〜Ｌ１６及び受光素子Ｐ１〜Ｐ４とが一体的に組
込まれているため、従来装置のようにその組立時
若しくは読取ヘツド２０の往復移動時における第
１〜第16発光側光フアイバーＴ１〜Ｔ１６及び第
１〜第16受光側光フアイバーＲ１〜Ｒ１６の損傷
若しくは折曲を回避し、原稿面１１ａに記録され
た画像を正確に読取ることが出来る。

また、読取ヘツドを製作する際には、第１〜第
16発光側光フアイバーＴ１〜Ｔ１６及び第１〜第
16受光側光フアイバーＲ１〜Ｒ１６の各読取側端
部と発光側及び受光側端部を極めて容易かつ高い
精度で位置決めして組立てることができ、組立作
業効率を向上し得ると共に、製作コストを低減す
ることができる。

尚、本実施例の読取ヘツドブロツクは中央ブロ
ツク２１における左右両側面２１ａ，２１ｂに発
光側光フアイバーシート２２及び受光側光フアイ
バーシート２３を固定した後、これら左右両側面
２１ａ，２１ｂに側面カバー２４，２５を固着し
て読取ヘツドブロツクを形成する構成としたが、
第１２図Ａ，Ｂに示すように、本発明は発光側の
光フアイバー７０及び受光側の光フアイバー７１
における夫々の読取端及び発光・受光端を適宜の
手段により所定の間隔毎に金型７２内に保持した
後、これら発光側の光フアイバー７０及び受光側
の光フアイバー７１を覆うように合成樹脂材によ
り読取ヘツドブロツクを一体的に樹脂成形する方
法、或いは本実施例と同様に中央ブロツクの左右
両側面に発光側の光フアイバー及び受光側の光フ
アイバーを固定した後、中央ブロツクの左右両側
面に対しこれら発光側の光フアイバー及び受光側
の光フアイバーを覆うように側面カバーをモール
ド樹脂成形して読取ヘツドブロツクを形成する何
れの方法であつても実施し得る。

発明の効果 以上説明したように本発明は、多数の発光側光
フアイバーを介して記録用紙上へ光を照射すると
共に、各発光側光フアイバーに対応する多数の受
光側光フアイバーにより前記記録用紙からの反射
光を受光して記録用紙上の画像を読取る光学的読
取装置において、多数の前記発光側光フアイバー
が取付けられる第１取付け面及び多数の前記受光
側光フアイバーが取付けられる第２取付け面を有
するブロツク体と、前記第１取付け面の前端部に
て各発光側光フアイバーの読取側端部を読取り分
解能に応じた所要の間隔にてその端面が露出した
状態で保持する多数の第１保持部を有する第１取
付け手段と、前記第１取付け面の後端部にて各発
光側光フアイバーの発光側端部を発光部材の配列
ピツチに応じた間隔にてその端面が露出した状態
で保持する多数の第２保持部を有する第２取付け
手段と、前記第２取付け面の前端部にて各受光側
光フアイバーの読取側端部を各発光側光フアイバ
ーの読取側端部と一致し、かつその端面が露出し
た状態で保持する多数の第３保持部を有する第３
取付け手段と、前記第２取付け面の後端部にて所
要の関係で束ねられた複数本の受光側光フアイバ
ーの受光側端部を受光部材の配列ピツチに応じた
間隔にてその端面が露出した状態で保持する複数
の第４保持部を有する第４取付け手段と、各発光
側光フアイバーの発光側端と対向する多数の発光
部材及び複数本毎に束ねられた夫々の受光側光フ
アイバーの受光側端と対向する受光部材が設けら
れた基板とから読取りヘツドを構成することによ
り、読取ヘツド内のの受光部材にて光を電気信号
へ変換処理することができると共に、発光側及び
受光側光フアイバーを簡易な作業により高い位置
精度で組付けることができ、生産性が高く、更に
受光部材の個数が少なくなるように構成されるた
め、装置を低コスト化することができる。光学読
取装置の読取ヘツドである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例を示す略体斜視図、第２図は本
発明に係る光学読取装置の概略を示す略体斜視
図、第３図はキヤリツジの取付状態を示す説明
図、第４図は読取ヘツドの分解斜視図、第５図は
発光側光フアイバーシートの拡大説明図、第６図
は受光側光フアイバーシートの拡大説明図、第７
図は原稿面に対する発光・受光側光フアイバーシ
ートの配置状態を示す拡大横断面図、第８図Ａは
第５図における矢示Ａ方向からの拡大側面図、Ｂ
は第５図における矢示Ｂ方向からの拡大側面図、
第９図Ａは第６図における矢示Ｃ方向からの拡大
側面図、Ｂは第６図における矢示Ｄ方向からの拡
大側面図、第１０図は発光・受光側光フアイバー
シートの製造方法を示す斜視図、第１１図は読取
状態を示す説明図、第１２図Ａは読取ヘツドの製
造方法の変更例を示す縦断面図、Ｂは横断面図で
ある。 図中２０は読取ヘツド、２１は読取ヘツドブロ
ツクの一部を構成する中央ブロツク、２４，２５
は読取ヘツドブロツクの一部を構成する側面カバ
ー、Ｔ１〜Ｔ１６は第１〜第16発光側光フアイバ
ー、Ｒ１〜Ｒ１６は第１〜第16受光側光フアイバ
ー、発光素子Ｌ１〜Ｌ１６、受光素子Ｐ１〜Ｐ４
である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 多数の発光側光フアイバーを介して記録用紙
   上へ光を照射すると共に、各発光側光フアイバー
   に対応する多数の受光側光フアイバーにより前記
   記録用紙からの反射光を受光して記録用紙上の画
   像を読取る光学的読取装置において、 多数の前記発光側光フアイバーが取付けられる
   第１取付け面及び多数の前記受光側光フアイバー
   が取付けられる第２取付け面を有するブロツク体
   と、 前記第１取付け面の前端部にて各発光側光フア
   イバーの読取側端部を読取り分解能に応じた所要
   の間隔にてその端面が露出した状態で保持する多
   数の第１保持部を有する第１取付け手段と、 前記第１取付け面の後端部にて各発光側光フア
   イバーの発光側端部を発光部材の配列ピツチに応
   じた間隔にてその端面が露出した状態で保持する
   多数の第２保持部を有する第２取付け手段と、 前記第２取付け面の前端部にて各受光側光フア
   イバーの読取側端部を各発光側光フアイバーの読
   取側端部と一致し、かつその端面が露出した状態
   で保持する多数の第３保持部を有する第３取付け
   手段と、 前記第２取付け面の後端部にて所要の関係で束
   ねられた複数本の受光側光フアイバーの受光側端
   部を受光部材の配列ピツチに応じた間隔にてその
   端面が露出した状態で保持する複数の第４保持部
   を有する第４取付け手段と、 各発光側光フアイバーの発光側端と対向する多
   数の発光部材及び複数本毎に束ねられた夫々の受
   光側光フアイバーの受光側端と対向する受光部材
   が設けられた基板と、 を備えたことを特徴とする読取ヘツド。