JPH03207160A - 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、たとえば複写機等に適用される画像読取装置
に関し、特に読取り画像の拡大が可能な画像読取装置に
関する。

（従来の技術） 従来、画像読取装置で拡大画像を得る場合には，イメー
ジラインセンサが読取るラインと平行な方向（以下、主
走査方向と呼ぶ）に対しては、画像から得られたデータ
の間に適当にデータを組み込んで画像データを生成し、
一方前記ライン方向と直角の方向、即ち光学系が移動す
る方向（以下、副走査方向と呼ぶ）に対しては，光学系
の移動ずる速度を落とし５　イメージラインセンサの一
薯ａ時間に移動する量を小さ〈して二次元的に画像を読
取る方法が一般的に行なわれている．例えば、読取画像
を２００％に拡大するような場合、主走査方向について
は画像から得られた一ラインのデータの各ビー７１のデ
ータ間に、得られたーラインのデータと同一のデータを
一ビットづつ挿入して、２００％の主走査方向の画像デ
ータとし、一方副走査方向については光学系の移動速度
を半分にしてイメージラインセンサの−ＭＭＦｔｊ間に
移動する量を半分にしている。

また、拡大率を１０１〜１９９％にするような場合は、
上記２００％の画像データから主・副走査方向の両方に
ついて、一定の割合でデータを間引き、読取画像を形成
するようにしている。

ところが、上記のように拡大画像を形戒すると、主走査
方向の解像度は拡大率に反比例して低下し、精細な画像
再現ができな〈なる。そこで、従来から主走査方向の解
像度低下を解決するためにイメージラインセンサに反射
光像を結像させるための結像レンズを焦点距離可変とし
、拡大率に応じて焦点距離を変え、いかなる拡大率にお
いても一定の解像力を得られる種々の画像読取装置が考
案されている．このような装置を用いれば主走査方向の
読取り領域は拡大率に反比例して減じるものの、等倍時
と同等の解像性再現が可能となる。

ところで、この種の画像読取装置の照明部材としては一
般的に蛍光灯が用いられている。その理由は、発熱量が
少な〈、耐衝撃性があり、取り扱いが容易で、価格が安
いことにある。しかし、蛍光灯にはその光量及び配光分
布が蛍光管の管壁温度に太き〈依存するという欠点があ
る。このため、蛍光灯に面状発熱体を抱かせて管面温度
を制御する等の対策をとるが、光学系が副走査する時間
内の光量変動を小さい範囲に抑えるのは困難である。そ
こで通常、副走査方向に設けられた白色部材を走査して
、一ラインの画像データを取り込む前に白データを取り
込み、一ライン読取毎に白基準補正を行なっている．こ
れによりページ内濃度差を減じることができ忠実な階調
性ある読取画像を再現することが可能となる． 以上説明したことから、読取画像を拡大して形威したと
きに、等倍率と同様の解像性及び階調性を維持するため
には、まず第１に結像レンズの焦点距離を拡大率に応じ
て変化させる必要がある．さらに第２に、その際読取領
域が変動するため、常に読取領域の先端に白色部材（白
色領域）が位置しているように結像レンズあるいは結像
レンズ及びイメージラインセンサを主走査方向に移動さ
せる必要がある． 以上２つのことを従来装置について示す第６図を用いて
模式的に説明すると、第６図（ａ）は等倍時の光学配置
で、１５１はイメージラインセンサでその読取方向（主
走査方向）は矢印ａ方向である．１５２は焦点距離可変
の結像レンズで、内部には固定レンズ群１５２ａと移動
レンズ群１５２ｂとが組み込まれている。見１は等倍時
の読取領域でその先端部ｍは白色領域である．第６図（
ｂ）．（Ｃ）は、それぞれ２００％拡大時の光学配置を
示しており、結像レンズ１５２の移動レンズ群１５２ｂ
が原稿側に移動し焦点距離を変え、読取領域が文２（＝
３Ａ！Ｑ＋）に変動して小さ〈なっている。ここで第６
図（ｂ）は結像レンズ１５２のみを主走査方向にｎ１移
動させ変動した読取領域ｆＬ２の先端に白色領域が来る
ように調整する場合について示し、第６図（ｃ）は結像
レンズ１５２及びイメージラインセンサ１５１をｎ２移
動させた場合について示している。

（発明が解決しようとする課題） しかし斯かる従来技術にあっては、上記第６図（ｂ）に
示される結像レンズのみを主走査方向に移動させる形態
においては、結像レンズとイメージラインセンサ間の最
適ピント位置の再現性が困難で、精密な結像レンズ移動
手段を必要としたり、焦点深度の深い結像レンズを必要
とするのでコストが非常に高くなるという問題があった
。

また、上記第６図（ｃ）に示される結像レンズとイメー
ジラインセンサとを主走査方向に移動させる形態におい
ては、前述した如くその移動量が等倍時の読取領域の烏
程度、例えばＡ４サイズの短手方向を読取る装置であれ
ば５０ｍ厘程度移動させねばならず余分なスペースを必
要とし装置が大型化するという問題があった。

本発明は上記した従来技術の課題を解決するためになさ
れたもので、その目的とするところは、副走査方向の白
基準補正を行なうための白色部材を移動可能に保持し、
これを駆動する手段を設け、これと結像レンズの焦点距
離を変化させる駆動手段を連動制御する制御手段を設け
ることにより、小スペースかつ低コストで，拡大読取画
像形威時における解像性、階調性の再現性を損なわない
読取装置を提供することにある． （課題を解決するための手段） 上記目的を達威するために、本発明にあっては原稿ｔｌ
Ｌ置台に載置された原稿を照明部材により照明し、原稿
からの反射画像光を複数の反射部材及び結像レンズを介
してイメージラインセンサに結像し、該イメージライン
センサのライン方向に対し平行に画像を読取りつつ、該
イメージラインセンサのライン方向に対し直角に上記照
明部材，反射部材等から構成される光学系を移動させて
，原稿の画像を拡犬レて読取ることが可能な盃イ番読取
装置において、上記結像レンズの焦点距離を変化させる
レンズ駆動手段と、上記光学系を移動させる光学系駆動
手段と、読取画像の白基準補正のため上記原稿載置台の
近傍に配設される白色部材と、該白色部材の位置を移動
させる白色部材駆動手段と，該レンズ駆動手段、光学系
駆動手段及び白色部材駆動手段を拡大率に応じて所定位
置に移動するよう制御する制御手段を有することを特徴
とする。

なお、上記レンズ駆動手段と上記白色部材駆動手段の駆
動源が共通であり、一体的に移動するよう制御されてい
るようにするならば、コストの軽減を図ることができる
。

（作　用） 而して拡大した読取画像を形戒するときには、制御手段
により、レンズ駆動手段、光学系駆動手段及び白色部材
駆動手段が拡大率に応じて制御されるので解像性，階調
性のある読取画像とすることができる． （実施例） 以下に本発明を図示の実施例に基づいて説明する。本発
明の第１実施例に係る画像読取装置について第１図から
第３図に示されている。

本実施例に係る装置の全体概成を示す第１図では（ａ）
は平面図、（ｂ）は側面図で表わしている。

この装置は、いわゆる１：局走行光学系形式の画像読取
装置で、１はイメージラインセンサであり、画像読取装
置本体２の内部に配置されている。一方、原稿読取装置
本体２の上面には原稿Ｐを載置する透明な原稿載置台３
（以下、単に原稿台３とする）が設けられ、この原稿台
３上に載置された原稿Ｐを露光走査手段によって露光走
査してイメージラインセンサ１上に画像を結像する様に
なっている。露光走査手段は、ワイヤ駆動されるランプ
ユニット４とミラーユニット５と結像レンズ６とから構
成されている。上記ランプユニット４は、原稿Ｐを照明
する照明ランプＬと、照明ランブＬによって照明された
原稿面の画像反射光をミラーユニット５側に反射する第
１ミラーＭ，と、白色部材７とこの白色部材を移動させ
るための白色部材駆動手段８を備えている．一方、上記
ミラーユニット５には、第１ミラーＭ１によって反射さ
れた画像光をイメージラインセンサｌに向けて折り返す
第２，第３ミラーＭ２，Ｍ３が設けられている。また、
上記結像レンズ６とイメージラインセンサ１はレンズ台
９に所望の光学特性を得る様に調整され、固定されてい
る。更に、レンズ台９には結像レンズの焦点距離を可変
とするためのレンズ駆動手段ｌＯが設けられている。

上記ランプユニット４およびミラーユニット５は結像レ
ンズ６の光軸に対して直角を保ちつつ光軸に平行に走査
可能となるように一対のガイドレールｌｌａ，ｌｌｂに
支持されている。ｌ２は、ランプユニット４およびミラ
ーユニット５を駆動する光学系駆動手段である。この光
学駆動系で駆動源のパルスモータ１３の回転はギア列を
介して駆動ドラム１４に伝達され、これに巻かれた２本
のワイヤ１５ａ，１５ｂを駆動し、ワイヤ１５ａ，１５
ｂと係止しているランプユニット４，ワイヤ１５ａ，１
５ｂが巻きつけられたミラープーり１６ａ，１６ｂを回
転自在に保持しているミラーユニット５を１＝局の速度
で走行させるようにしている，１７は、白色部材駆動手
段８，レンズ駆動手段１０，光学系駆動千段１２及びそ
の他の部材の動作を総合的に制御する制御手段としての
制御回路である． 次に第２図は、第１図に於ける白色部材７、及びこれを
駆動する白色部材駆動手段８の詳細図である．この第２
図の（ａ）は全体概要を示し、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ
断面図、（Ｃ）はＡ−Ａ断面図である。同図で白色部材
７は白色シート１８と白色シート保持部材１９から威り
、白色シー｝１８は薄板に白色塗装を施したもので白色
シート保持部材ｌ９に接着固定されている。このように
、白色部材７として薄板の白色シートｌ８の構成にした
理由は可能な限り原稿面に近い位置で白色データを得る
ためである．なお、白色シート保持部材ｌ９には雌のリ
ードネジ１９ａが加工されている． 上記白色部材駆動手段８はバルスモータ２０と，リード
ネジ２１から成り、パルスモータ２０はランプユニット
４のベース４ａに固定され、リードネジ２１はランプユ
ニットのベース４ａに固着されたネジホルダ２２ａ，２
２ｂに回転可能に保持されている．上記白色部材７はリ
ードネジ２ｌと嵌合しその下端はランプユニットのベー
ス４ａに設けられたスリットにはまり込むようになって
おり、リードネジ２ｌを軸とする揺動運動は規制されて
いる．また、リードネジ２ｌの軸方向の自由度はネジホ
ルダ２２ａの中央部に設けられた壁がリードネジ２１の
溝２１ａにはまりこむことにより規制されている．パル
スモータ２０とリードネジ２１とは二方取り軸とスリワ
リ溝の構成で連続されている。従って、両者の軸心が少
しばかりずれていても機能上支障なく駆動力が伝えられ
る． 次に第３図は、第１図における結像レンズ６及びこの結
像レンズを駆動させるレンズ駆動手段１０の詳細図であ
る．結像レンズ６は、固定レンズ群２３と、移動レンズ
群２４と、これらを包囲する鏡筒２５、及び移動レンズ
を光軸方向に移動させるための回転環２６から構成され
ている。

上記レンズ駆動手段１０は、パルスモータ２７とギア部
材２８から成り、ギア部材２８と噛み合うギア部材２９
が回転環２６に固定されている．上記結像レンズ６はレ
ンズ台９に設けられたレンズホルダ一部９ａに嵌合し，
その光軸方向における位置は調整の上、固定されている
．パルスモータ２７はレンズ台９に固定されている。回
転環２６の内面には雌ネジが切られ、ここに、外周面に
雄ネジが切られた移動レンズ群２４がネジ込まれている
。３０は鏡筒２５に固定されたストッパ板で移動レンズ
群２４がその光軸の回りに回転することを規制するもの
である。

上記構成の画像読取装置にあって、等倍で画像読取を行
う場合、及び拡大して画像読取を行う場合のそれぞれに
ついて説明する． まず、等倍読取を行なう場合には、制御回路１７からレ
ンズ駆動手段１０へ移動レンズ群が第３図に於いて二点
鎖線で示される位置に来るようにパルスモータ２７を回
転させる信号を送る。回転運動はギア部材２８　．２９
を介して回転環２６に伝達される．回転環２６の回転に
連動してその中にネジ込まれている移動レンズ群２４も
回転しようとするが、ストッパ板３０によりその動きが
規制されているので移動レンズ群２４は光軸方向に移動
する．等倍読取時の移動レンズ群の位置設定は図示して
いないが移動レンズ群にはアクチュエータを、レンズ台
９にはフォトインタラプタを設けて所望の位置に定置さ
せればよい。更に制御回路ｌ７から白色部材駆動千段８
へ白色部材７が第１図に於いて実線で示される位置に来
る様にパルスモーター２０を回転させる信号を送る．こ
のとき、リードネジ２１の回転により、リードネジ２ｌ
に噛み合っている白色部材７はリードネジ２１ａ軸方向
に移動する．等倍読取時の白色部材７の位置設定は図示
していないが白色部材７にはアクチュエータを、ランプ
ユニットのベース４ａにはフォトインタラプタを設けて
所望の位置に定置させればよい。この状態において制御
回路ｌ７から光学系駆動手段ｌ２へ光学系を走行させる
信号を与え、副走査を行なうと共にイメージラインセン
サｌで画像読取りを行なう。

次に、拡大読取を行なう場合には、制御回路ｉ７からレ
ンズ駆動手段ｌＯへ移動レンズ群２４が第３図において
実線で示す位置に来る様にパルスモータ２７を回転させ
る信号を送る。このときの移動量は等倍読取時の位置を
基準にしてパルスモー夕に与えるパルス数によって制御
する。更に制御回路１７から白色部材駆動手段８へ白色
部材７が第１図において一点鎖線で示す位置に来る様に
パルスモータ２０を回転させる信号を送る。白色部材７
の移動量も同様に等倍読取時の位置を基準にしてパルス
モータに与えるパルス数によって制御する． 次に、結像レンズ６の移動レンズ群２４と白色部材７と
が所定の位置に達したところで、制御回路１７から光学
系駆動手段ｌ２へ光学系を等倍読取時の半分の速度で走
行させる信号を与え、副走査を行なうと共にイメージラ
インセンサｌで画像読取りを行なう． この時、イメージラインセンサ１の読取る領域は等倍読
取時の読取領域の半分の領域で、読取領域の中心は一致
している．しかし、白色部材駆動手段８により白色部材
７が光軸側へ移動して来ているので半分の読取領域にな
ってもその先端に白色領域が存在する．従って、各ライ
ン読取毎に白基準補正を行なうことができる． 第４図及び第５図には本発明の第２実施例について示さ
れている．本実施例に係る装置は、いわゆる一体型縮小
光学系形式の画像読取装置で、レンズ駆動手段と白色部
材駆動手段の駆動源を共通とした場合について示してい
る。

第４図は、本実施例に係る装置の全体概要を示しており
、（ａ）では平面図、（ｂ）では側面図で表わしている
．同図において、３１は画像読取装置本体である。この
画像読取装置本体３１の上面には原稿Ｐを載置する透明
な原稿台３２が設けられ、この原稿台３２上に載置され
た原稿Ｐは照明ランプＬによって照明され、それによっ
て得られる画像反射光を第１ミラーＭ＋，第２ミラーＭ
２，第３ミラーＭ３によって折り返し結像レンズ３３に
よりイメージラインセンサ３４上に画像を結像する様に
している．上記照明ランプＬ，ミラーＭｌ，Ｍ２，Ｍ３
　　，結像レンズ３３，イメージラインセンサ３４は単
一の光学ボックス３５に搭載されている。この光学ボッ
クス３５は一対のガイドレール３６ａ，３６ｂに支持さ
れている．３７は光学ボックス３５を走行させる光学系
駆動手段で、パルスモータ３８．ブーり３９，タイミン
グベルト４０で構成されており、タイミングベルト４０
が光学ボックス３５に係止されている．光学ボックス３
５内には白色部材４ｌと白色部材駆動千段４２、結像レ
ンズ３３の焦点距離を変化させるレンズ駆動手段４３が
備えられている。４４は、これらの駆動手段を制御する
制御回路である。

次に第５図は，第４図における結像レンズ３３、レンズ
駆動手段４３、白色部材４ｌ及び白色部材駆動千段４２
について詳細に示した図で、（ａ）は全体概要を、（ｂ
）は（ａ）のｃ−ｃ断面を表わしている．同図において
白色部材４ｌは光学ボックス３５に固定されたガイド軸
４５と嵌合して保持されると共にガイド軸４５を中心に
揺動せぬ様その下端が光学ボックス３５に設けられたス
リッ｝３５ａにはまり込んでいる。白色部材駆動手段４
２はパルスモータ４６とワイヤブーり４７ワイアＷから
構成されている。ワイアＷはパルスモータ４６の軸に固
定されているワイヤブーリ４７に数回巻かれ３個の変向
プーり４８間を張りめぐらされ、途中白色部材４ｌに係
止されている．また、パルスモータ４６の軸にはかさ歯
車４９が固定され、このかさ歯車４９とレンズ駆動手段
４３のかさ歯車５０とが噛み合っている。なお結像レン
ズ３３及びレンズ駆動千段４３の構成については第１実
施例と同様であるので説明は省略する。

上記構成の画像読取装置にあっては、拡大読取を行なう
場合、拡大率に応じて制御回路４４はパルスモータ４６
に回転の指令を出し、白色部材４１，結像レンズ３３内
の移動レンズ群を所定の位置に移動させる．この時の移
動量は等倍読取時の所定位置を基準としてパルスモータ
４６へのパルス数で管理すればよい。なお、パルスモー
タ４６の回転によって白色部材，移動レンズ群の移動さ
せる量はワイヤプーり４７の＠き胴径，かさ歯車４９．
５０の比等を考慮し、最適設計しておく必要がある，そ
の後、光学系駆動手段のパルスモータ３８に駆動信号を
与え読取動作を行なク． 本実施例によれば、第１実施例に比較して、レンズ駆動
手段と白色部材駆動手段の駆動源を共通化したことによ
るコスト軽減を図ることができる。

なお、以上で説明した本発明の実施例では拡大率に応じ
て無段階に結像レンズの焦点距離及び白色部材の位置を
変動させる場合を述べたが、２焦点結像レンズを用いて
二段階、例えば等倍と２００％拡大のみに位置設定をす
る画像読取装置とすることも可能である。

（発明の効果） 本発明は以上の構成および作用から成るもので、イメー
ジラインセンサに画像を結像させる結像レンズの焦点距
離を変動可能とさせるレンズ駆動手段と、白基準補正を
行なうための白色部材を移動可能とさせる白色部材駆動
手段を設けると共に、これらを拡大率に応じて所定位置
に移動制御する制御手段を設けたことにより、拡大した
読取画像を形威するときにも等倍率時と同等の解像性及
び階調性を有する画像読取装置を提供することが可能と
なる． しかも、小型化及び低コスト化が図られた画像読取装置
となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例に係る画像読取装置の全体
構戒を示す図で、第１図（ａ）は平面図、第１図（ｂ）
は側面図である、第２図は上記第１実施例の白色部材に
関する一部詳細図で、第２図（ａ）は全体概要を示す図
、第２図（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図、第２図（Ｃ）
は（ａ）のＡ−Ａ断面図である、第３図は上記第１実施
例のレンズ駆動に関する一部詳細図、第４図は本発明の
第２実施例に係る画像読取装置の全体構成を示す図で、
第４図（ａ）は平面図，第４図（ｂ）は側面図である、
第５図は上記第２実施例の白色部材に関する一部詳細図
で、第５図（ａ）は全体概要を示す図、第５図（ｂ）は
Ｃ−Ｃ断面図である、第６図（ａ）　，　（ｂ）　．　
（ｃ）はそれぞれ従来の画像読取装置について示した図
である． 符号の説明 １・・・イメージラインセンサ ２・・・画像読取装置　　　３・・・原稿載置台４・・
・ランプユニット（照明部材） ５・・・ミラーユニット（反射部材） ６・・・結像レンズ　　　　７・・・白色部材８・・・
白色部材駆動千段　１０・・・レンズ駆動手段１２・・
・光学系駆動千段　ｌ７・・・制御手段第 ２ 図 ＜ａ＞ 第１図 ？７方摺Ｗ■文 第３図 ９ａ （σ） （ｂ） 第４図 ３７

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）原稿載置台に載置された原稿を照明部材により照
   明し、原稿からの反射画像光を複数の反射部材及び結像
   レンズを介してイメージラインセンサに結像し、該イメ
   ージラインセンサのライン方向に対し平行に画像を読取
   りつつ、該イメージラインセンサのライン方向に対し直
   角に上記照明部材、反射部材等から構成される光学系を
   移動させて、原稿の画像を拡大して読取ることが可能な
   画像読取装置において、 上記結像レンズの焦点距離を変化させるレ ンズ駆動手段と、上記光学系を移動させる光学系駆動手
   段と、読取画像の白基準補正のため上記原稿載置台の近
   傍に配設される白色部材と、該白色部材の位置を移動さ
   せる白色部材駆動手段と、該レンズ駆動手段、光学系駆
   動手段及び白色部材駆動手段を拡大率に応じて所定位置
   に移動するよう制御する制御手段を有することを特徴と
   する画像読取装置。
2. （２）上記レンズ駆動手段と上記白色部材駆動手段の駆
   動源が共通であり、一体的に移動するよう制御されてい
   ることを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。