JPH0550186B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は走査装置に関し、特に、走査レンズの
動きが極めて小さい微動式ラスタ入力走査装置に
関する。

複写装置においては、光源を用いて被複写書類
を照明し、像形成用レンズを用いて影像光線を複
写用部材上に合焦させる。例えば、ゼログラフイ
装置において、原画書類を光にさらすことによつ
て発生させた影像光線で、その前に一様に帯電さ
せてある光導電性体を露光し、これにより被複写
書類の静電潜像を作る。当業者に周知のように、
その後この潜像を現像し、そして上記光導電性体
から複写基体材料に転写し、例えば定着処理によ
り、上記現像した画像を上記複写基体材料に固定
して永久的複写を作る。

同様に、ラスタ入力走査装置においては、光源
を用いて被走査書類を照明する。かかる照明から
生ずる影像光線を、レンズにより、自己走査式ア
レイの感光性素子上に合焦させ、該アレイは上記
書類の画像を表わす光をアナログ画像信号に変換
する。次いでこの信号を、当業者に周知の方法
で、適当に処理したり、コード化したり、記憶し
たり、伝送したりする。

しかしながら、上述の型の装置に対する照明装
置は設備及び電力消費の点で費用が高く、またか
かる照明装置は、所要の照明強度及び照明一様性
を得るために、慎重な、且つ屡々は複雑な設計を
必要とする。また、ラスタ入力走査装置における
ように照明装置が移動走査ビームを提供しなけれ
ばならない場合には、ビームを書類を横切つて走
査させるという必要に加えて、更に、影像光線を
アレイとの合焦状態に保持するために像形成用レ
ンズを走査ビームと同期して走査させるという必
要のために、問題が複雑化する。従来は、例えば
米国特許第3419327号に例示されているように、
いわゆる半速走査装置を上記の場合に用い、レン
ズを、走査ビームを走査させる速度の２分の１の
速度で走査させている。明らかに解るように、大
形の原画書類を走査する場合には、走査ビーム及
びレンズの両方をかなりの距離にわたつて移動さ
せることが必要であり、かなり複雑な高価な駆動
装置を必要とする。

本発明の目的は、前記した問題を解消するた
め、走査用レンズの動きが極めて小さい微動式走
査装置を提供することにある。

かかる目的を達成するため、本発明による走査
装置は、被走査書類を支持するための透明プラテ
ンと、少なくとも１つの、固定された線型走査用
アレイと、書類から影像光線を上記アレイ上へ伝
達するための光学手段と、プラテンとその上にあ
る書類を透明するためにくさび状の光ビームを発
する固定された光源と、該光線からの光ビームを
上記プラテンへ向かつて反射するためのミラー
と、前記光学手段とミラーを移動可能に支持する
駆動手段とを備え、該駆動手段は、ミラーを、光
学手段の光軸と交差する軸を中心に回転するよう
に支持しており、該ミラーを回転させて光ビーム
をプラテンを横切つて掃引させプラテンとその上
にある書類を順々に照明し、書類からの影像光線
を光学手段を通して前記アレイへ伝達するように
ミラーの回転に連動して光学手段を移動させてい
ることを特徴とする走査装置が提供される。

かかる走査装置により、光ビームを走査範囲全
体にわたつて移動させる場合、レンズの移動は極
めて小さくても、書類からの影像のアレイ上への
合焦が維持される。

以下、本発明を図面を参照して詳細に説明す
る。

第１図について説明すると、図は本発明の微動
式走査装置を示すものである。後で説明するよう
に、走査装置１０は定着書類走査モードまは移動
書類走査モードのいずれにおいても作動可能であ
り、原画書類８を一線ずつ走査して書類画像を電
気的信号または画素に変換する。走査装置１０
は、ほぼ平らな基部１３を有する適当なフレーム
１２を有しており、上記基部上に１つまたはそれ
以上の線形アレイ１５が固定位置に適当に支持さ
れている。アレイ１５は例えば電荷結合素子
（CCD）のような適当な走査用アレイから成る。
一つの適当なアレイとしては、米国のフエアチヤ
イルド社（Fairchild corporation）製の型番
1728CCDがある。

当業者に周知のように、２以上のアレイを用い
ることができ、アレイの個数を増せば画像解像度
を向上させることができる。複数のアレイ１５を
用いる場合には、アレイの視野を互いに当接させ
るかまたは部分的に重ならせ、走査装置１０の視
野内に隙間の生ずるのを電子的にまたは光学的に
防止する。アレイ１５を当業者に周知の仕方で作
動させるために、適当なブロツク１６が設けられ
ている。

適当な縮小レンズ１７がアレイ１５の上方に該
アレイに比較的近接して支持されている。レンズ
１７は、被走査書類８から反射した影像光線をア
レイ１５上に合焦させる作用をなす。第１図及び
第５図に示すように、レンズ１７はレンズブロツ
ク１９として示すブロツク状構造体に取付けられ
ており、該ブロツクは線型モータ２３のアーマチ
ユア軸２２によつて固定及び支持されている。モ
ータ２３は、軸２２の軸線が基部１３と実質的に
平行となるように、堅い支持部材２５によつて基
部１３上の定置位置に支持される。軸受ブロツク
２７がアーマチユア軸２２に対する他の支持体と
なつており、該ブロツク２７はフレーム１２の基
部１３に固定されている。ブロツク２７内の適当
なジヤーナルまたは軸受手段（図示せず）によ
り、アーマチユア軸２２は第１図の実線矢印で示
す方向に往復運動することができる。

線型モータ２３は任意の適当なアクチユエー
タ、即ちボイスコイル、液圧シリンダ、等を備え
ている。アーマチユア軸２２上のストツプ２９，
２９′がモータハウジング及びブロツク２７と共
働して、アーマチユア軸２２の往復運動及び該軸
に取付けられているレンズ１７の走査運動を制限
する。後で解るように、レンズ１７の走査運動ま
たはストロークは比較的小さい。

被走査書類８を支持するためのほぼ平面状プラ
テン３０がフレーム１２上に、レンズ１７及び走
査用アレイ１５に対して予め設定された間隔関係
で取付けられている。プラテン３０は、ガラスの
ような適当な透明材料で形成されており、後で解
るように、走査装置１０において、定置した及び
移動するいずれの書類８にも対する支持体の役を
なす。スリツト状の走査用開口３２がプラテン３
０の一端近くに設けられており、該開口３２はプ
ラテン３０の巾(W)を横切る横走査方向に延びてい
る。プラテン３０の長さ(L)及び巾(W)の寸法並びに
走査用開口３２の巾は走査すべき最も大形の書類
８を受入れるのに充分なものである。

被走査書類８を照明するために高光度ランプ３
６が設けられており、該ランプ３６は部材２６に
よつて基部１３上に適当に支持されている。楕円
形の反射体３８がランプ３６と共働して光の薄板
状またはくさび状ビーム３５を揺動式掃引ミラー
４２上へ導く。上記掃引ミラーはランプとミラー
との組合せ体３６，３６に対して予め設定した間
隔関係で配置されており、ミラー４２は光ビーム
３５をプラテン３０上へ反射する作用をなす。第
３図及び第４図に示すように、ランプ３６によつ
て放射されて掃引ミラー４２によつてプラテン３
０を横切つて走査させられる光ビーム３５は水平
面内で見ると発散しており、垂直面内で見るとビ
ーム３５はプラテン３０において一点に集中す
る。種々の構成部品の相対的作動パラメータ及び
位置は、横走査方向における走査用ビームの巾が
最大の被走査書類の巾と少なくとも等しく、且つ
走査方向における該ビームの厚さが画像走査線の
厚さと少なくとも等しくなるように選定されてい
る。また、図示の反射体３８は楕円形であるが、
例えば放物形のような他の形状であつてもよい。

定置書類走査モードにおける作動のために、ミ
ラー４２は、レンズブロツク１９の末端部上に例
えばピン４４によつて回転自在に取付けられてお
つて上方へ突出するアームの対４３によつて支持
されている。図示の実施例においては、ピン４４
中心のミラー４２の回転軸はレンズ１７の光軸と
交差している。所要の揺動運動をミラー４２に与
えるために、アーム４３には適当な形状に形成さ
れたカム軌道４８が設けられており、該カム軌道
４８は、カム支持部材５０に取付けられたカム部
材４９と係合可能になつている。カム支持部材５
０はフレーム１２の基部１３に固定されている。
従つて、アーマチユア軸２２は前後に往復運動し
てレンズ１７を動かし、カム部材４９とのカム軌
道４８の係合により、ミラー４２はピン４４の軸
中心に所定の弧を描いて揺動させられ、ランプ３
６につて放射される光のビームをプラテン３０を
横切つてサーチライト式に掃引する。光ビーム３
５の走査運動またはストロークは最大の被走査書
類８の長さ(L)を走査するのに充分なものであり、
且つ、レンズ１７が移動させられる距離よりもか
なり大きい。

移動書類走査モードにおける作動のために書類
搬送装置５５が設けられている。書類搬送装置５
５は、書類を走査用開口３２を横切つて所定の走
査速度で移動させるために定速搬送（CVT）ロ
ール５７を有している。CVTロール５７は書類
取扱装置ハウジング５８内に回転自在に適当に軸
支されている。ロール５７は例えばベルト６１に
よつて走査モータ６０に駆動的に連結されてい
る。１対の弧状戻しガイド６３，６４が１対また
はそれ以上のピンチロールの対６５と共働し、ロ
ール５７によつて排出された書類を書類戻しロー
ル６７及び書類受取りトレイ６８へ案内する。ハ
ウジング５８内に回転自在に軸支されている書類
戻しロール６７及びピンチロールの対６５は、走
査モータ６０のような適当な駆動モータにより、
実線矢印で示す方向に回転させられる。最後の書
類の走査に引き続いてこの走査済み書類をトレイ
６８に送り込むのに充分な長い期間にわたつてロ
ール６５，６７を回転し続けさせるために、適当
なタイミング制御装置（図示せず）がロール駆動
モータに対して設けられている。移動書類走査モ
ードにおける作動の場合には、被走査書類を、走
査作動開始時に、CVT５７とプラテン３０とに
よつて形成されるニツプに手動で挿入する。その
ために、開口５８′がハウジング５８に設けられ
ている。

この作動モードにおいては、レンズ１７及び掃
引ミラー４２は、走査用開口３２が照明されてア
レイ１５上に合焦させられるように所定の位置に
留置され、この留置位置はフレーム部材即ち軸受
ブロツク２７とモータ軸ストツプ２９′との相互
係合によつて定められる。

移動書類走査モードにおける作動を行なう場合
には、セレクタ８０を第６図に示す破線位置にセ
ツトする。この位置においては、クロツク１６′
及びランプ３６は始動準備ができており、線型モ
ータ２３は作動停止状態になつており、レンズ１
７及びミラー４２を第１図に実線で示す留置また
は定置位置に保持している。また、走査モータ６
０は始動準備ができている。

被走査書類はCVTロール５７とプラテン３０
とによつて形成されたニツプに挿入され、そして
画像信号に対する要求があると、クロツク１６′、
ランプ３６及び走査モータ６０が始動させられ
る。モータ６０の始動によつてCVTロール５７
が回転させられて上記書類を走査用開口３２を横
切つて進ませ、該開口において該書類はアレイ１
５によつて一線ずつ走査される。ピンチロールの
対６５及び戻しロール６７は書類ガイド６３，６
４と共働している走査済み書類を受取りトレイ６
８へ送る。

第６図について説明すると、適当なモードセレ
クタ８０が設けられており、操作員または使用者
が走査装置の作動モード、即ち定置書類走査モー
ドまたは移動書類走査モードのいずれかを選択で
きるようになつている。定置書類走査モードにお
いて作動を行なう場合には、被走査書類を手動で
プラテン３０上に載せ、そしてセレクタ８０を図
示の実線位置にセツトし、クロツク１６′、線型
モータ２３及びランプ３６を始動準備状態にす
る。画像信号に対する要求があると、ライン８１
における信号によつてクロツク１６′、ランプ３
６及び線型モータ２３が始動させられ、上記モー
タはレンズ１７をミラー４２とともに、予め設定
した通路を通つて所定の走査速度で移動させる。
ミラー４２に与えられる揺動運動により、ランプ
３６によつて放射される光のビームはプラテン３
０及びその上の書類８を横切つて掃引させられ、
該書類を一線ずつ走査する。上記光のビームが書
類８を横切つて掃引するにつれて該書類から反射
する影像光線はレンズ１７によつてアレイ１５上
に合焦させられる。レンズ１７の移動により、移
動しつつある光ビームがプラテン３０を横切つて
走査するときに合焦が保持される。

第７図について説明すると、図では同様番号は
同様部品を示しており、走査装置１０が、約28.7
mm（1.128インチ）の巾(W)を有する線型アレイ１
５を用いて、巾(W)約364mm（14.33インチ）、長さ
(L)約432mm（17インチ）までの大きさの書類を受
容可能であることが所望された場合の一例を示す
ものである。上記の約364mmまでの書類線をアレ
イ１５上に合焦させ、且つレンズ１７の移動距離
ｌを最小限とするために、12.7：１の縮小率を選
定した。この例においては、最大の大きさの書類
の長さ(L)を受容するために掃引ミラー４２はビー
ム３５を約432mmの距離にわたつて走査させ、一
方、レンズ１７は、線型モータ２３により、約34
mm（1.34インチ）に過ぎない距離だけビーム３５
と同期して移動させられる。これにより、所望の
12.7：１の縮小率が得られ、走査装置１０は比較
的大形の書類を取扱うことができ、且つレンズ１
７の移動距離ｌは最小限となる。

他の例においては、約27.5mm（1.0809インチ）
の巾を有する線型走査用アレイ１５を用いて、巾
(W)約363mm（14.3インチ）、長さ(L)約257mm（10.12
インチ）までの大きさの書類を受容するために、
縮小率を13.229：１とした。この例においては、
レンズ１７は約21.1mm（0.831インチ）の距離に
わたつて移動させられ、ビーム３５は約257mm
（10.12インチ）の距離にわたつて走査させられ
る。

上述のものには単に例として述べたものであ
り、本発明においては他の寸法的関係及び縮小率
も可能である。

上記においてはプラテン３０を書類搬送装置又
は自動原稿取扱装置（ADH）５５とともに走査
システムの上の位置に示してあるが、他の位置的
関係、即ち、プラテン３０、自動原稿取扱装置
（ADH）５５及び走査システムのそれぞれの位置
を逆にすることも可能である。

本発明によれば、プラテン上の書類を照明する
光源と書類からの影像光線を受ける線型走査用ア
レイとが固定されており、光源とプラテンとの間
にはミラーが回転可能に配置され、プラテンとア
レイとの間にはレンズ等の光学手段が移動可能に
設けられ、ミラーは光学手段の光軸と交差する軸
を中心に回転するように支持され、光源からの光
線はミラーの回転によつてプラテン上の書類を
順々に照明し、書類からの影像光線はミラーの回
転に連動する光学手段を通してアレイへ送られて
いるので、書類の全範囲ひいてはプラテンの全範
囲に渡つて照明すなわち走査させても、アレイに
は影像光線を合焦させる光学手段（レンズ）はミ
ラーの回転と連動することによつて、その移動量
が極めて小さくて済む。従つて、走査装置の構造
が簡単になり、装置を小型にでき、その価格も低
くできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の微動式走査装置を示す縦断面
図、第２図は第１図に示す走査装置の平面図、第
３図は走査ビームを展開して示す水平面における
図、第４図は走査ビームを展開して示す垂直面に
おける図、第５図は第１図に示す走査装置のため
のサーチライト式走査機構を詳細に示す拡大斜視
図、第６図は第１図に示す走査装置のための作動
制御装置の論理ブロツク線図、第７図は走査レン
ズの微動的走査運動を提供するための走査装置の
若干の構成部品間の寸法的関係を例示する斜視図
である。 １５……線型アレイ、１７……縮小レンズ、２
２……モータのアーマチユア軸、２３……線型モ
ータ、２９，２９′……モータ軸ストツプ、３０
……プラテン、３２，９０……スリツト状開口、
３６，８８……照明用ランプ、３８……楕円形反
射体、４２……掃引ミラー、４３……ミラー支持
用アーム、５５……書類搬送装置、５７……定速
搬送ロール、６０……走査モータ、９５……照明
空洞駆動用モータ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ (a) 被走査書類を支持するための透明プラテ
   ンと、 (b) 少なくとも１つの、固定された線型走査用ア
   レイと、 (c) 上記書類からの影像光線を上記アレイ上へ伝
   達するための光学手段と、 (d) 上記プラテンとその上にある書類を透明する
   ためにくさび状の光ビームを発する固定された
   光源と、 (e) 該光線からの光ビームを上記プラテンへ向か
   つて反射するためのミラーと、 (f) 上記光学手段及び上記ミラーを移動可能に支
   持する駆動手段とを備え、 (g) 上記駆動手段は、上記ミラーを、上記光学手
   段の光軸と交差する軸を中心に回転するように
   支持しており、該ミラーを回転させて上記光ビ
   ームを上記プラテンを横切つて掃引させ上記プ
   ラテンとその上にある書類を順々に照明し、上
   記書類からの影像光線を上記光学手段を通して
   上記アレイへ伝達するように上記ミラーの回転
   に連動して上記光学手段を移動させている ことを特徴とする走査装置。 ２ 被走査書類をプラテンを横切つて給送するた
   めの給送手段と、該書類給送手段の作動に際して
   ミラー及び光学手段を予め設定した停止位置に保
   持するための手段とを含み、上記書類がプラテン
   を横切つて給送されるときその書類が光ビームに
   よつて順々に照明され且つ該書類からの影像光線
   がアレイへ伝達されることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の走査装置。