JPH09261423A - 画像読取装置の光学装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 シート媒体に記載された文字ないし図形情報
を読み取る画像読取装置に関し、光学装置を小型化する
技術手段を提供する。 【解決手段】 原稿Ａの読取ラインＬと平行な反射面を
備えた複数枚の平行反射鏡１１、１２、１３、１４と、
読取ラインＬと交叉する反射面を備えた１個の傾斜反射
鏡２とを備えている。傾斜反射鏡２は最終段の平行反射
鏡１４と結像レンズ３との間に配置されており、傾斜反
射鏡２の反射面は結像レンズ３の光軸Ｎと最終段の平行
反射鏡の反射光の光軸Ｍとを含む平面に直角でかつ読取
ラインＬに対して４５度近い角度で配置されている。そ
して結像レンズ３及びイメージセンサ４は、最終段の平
行反射鏡１４の反射光の光路幅Ｗの外側に配置され、か
つ傾斜反射鏡２、結像レンズ３及びイメージセンサ４
は、平行反射鏡１１、１２、１３、１４の最大対向配置
寸法ｄ内に配置されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、紙などのシート
媒体に記載された文字ないし図形情報を、電気信号に変
換して読み取る画像読取装置に関するもので、特に原稿
上の画像を光電変換素子（イメージセンサ）の受光面に
結像させるのに使用する光学装置を小型化する技術手段
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図３は原稿給送型の従来の画像読取装置
の光学装置の一例を示したものである。この種の装置で
は、原稿Ａの主走査方向のスキャンを一次元イメージセ
ンサ４で行い、副走査方向のスキャンをフィードローラ
５による原稿送りで行う。従って、原稿Ａは線状に読み
取られ、その読取ラインＬは定位置である。

【０００３】画像読取装置の光学装置としては、正立等
倍型のものと図３に示した倒立縮小型のものとがあり、
正立等倍型のものは、光路長が短く装置を小型にできる
が、部品コストが高く焦点深度が浅いために精度の高い
組立てが必要で、高価になる。一方、倒立縮小型のもの
は、安価で性能も安定しているが、光路長が長いために
光学装置が大型になる。

【０００４】そこで倒立縮小型の光学装置では、図３に
示すように、複数枚（通常は３枚以上）の反射鏡１１、
１２、１３、１４を用いて光路Ｋを折り畳んで、光学装
置１の寸法、特に原稿送り方向（図３の左右方向）の寸
法の小型化を図っている。光学装置１の原稿送り方向の
寸法は、原稿給送型の画像読取装置の設置面積の大小に
直接影響するとともに、光学装置１をハンディスキャナ
として使用するときの操作性に大きな影響を与えるから
である。

【０００５】なお図３において、６は原稿の読取部を押
さえるコンタクトガラス、７は読取部を照明するために
読取ラインＬと平行に配置されている光源、３は結像レ
ンズ、４はイメージセンサであり、４枚の反射鏡１１、
１２、１３、１４の反射面が読取ラインＬと平行であ
る。

【０００６】一方反射鏡の反射面を読取ラインに対して
角度を持たせて配置した光学装置として、実開昭５８−
１４７３５４号に開示された構造がある。図４はその構
造を示したもので、１枚の反射鏡１１で光路Ｋを折り返
しており、この１枚の反射鏡１１は、読取ラインＬを含
んで原稿Ａと直交する面に対して直角になっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】画像読取装置の光学装
置においては、結像レンズ３とイメージセンサ４とが必
須であり、これらは同一光軸上に配置しなければならな
い。結像レンズ３とイメージセンサ４との間に反射鏡を
置いて光路を折り畳むことも理論的には可能であるが、
スペースが狭いうえに、反射面の精度や反射鏡の取付精
度に非常に高い精度を必要とするため、コスト高となる
うえ、熱膨張やフレームの歪みが読み取られた画像の品
質に大きく影響し、安定性を欠くため、現実には極めて
困難である。

【０００８】そのため結像レンズ３とイメージセンサ４
とは、同一軸線上に配置しなければならず、反射鏡の枚
数を増やして、光路Ｋを細かく折り畳んでも、結像レン
ズ３の前面（原稿側の面）からイメージセンサの背後ま
での寸法ｂより光学装置の寸法を小さくすることは不可
能で、さらに結像レンズ３の前方には最終段の反射鏡１
４が不可欠であるから、実際の装置寸法は、前記寸法ｂ
の何割増しかの寸法にならざるを得なかった。

【０００９】また図４に示す従来構造は、図３に示す構
造より光学装置の寸法（図３の左右ないし高さ方向の寸
法）が大きくなるうえ、結像レンズおよびイメージセン
サの配置スペースが読取ラインＬの外側になるので、読
取ライン方向の寸法も大きくなり、反射鏡が１枚で済む
という長所があるけれども、光学装置を小型化するとい
う目的には適していなかった。

【００１０】この発明は、画像読取装置の光学装置をさ
らに小型化することを課題としてなされたものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明の画像読取装置
の光学装置は、原稿Ａの読取ラインＬと平行な反射面を
備えた複数枚の平行反射鏡１１、１２、１３、１４と、
読取ラインＬと交叉する反射面を備えた１個の傾斜反射
鏡２とを備えている。傾斜反射鏡２は最終段の平行反射
鏡１４と結像レンズ３との間に配置されており、傾斜反
射鏡２の反射面は結像レンズ３の光軸Ｎと最終段の平行
反射鏡の反射光の光軸Ｍとを含む平面に直角でかつ読取
ラインＬに対して４５度近い角度で配置されている。そ
して結像レンズ３及びイメージセンサ４は、最終段の平
行反射鏡１４の反射光の光路幅Ｗの外側に配置され、か
つ傾斜反射鏡２、結像レンズ３及びイメージセンサ４
は、平行反射鏡１１、１２、１３、１４の最大対向配置
寸法ｄ内に配置されている。

【００１２】

【作用】読取ラインＬからの読取光は、複数枚の平行反
射鏡１１、１２、１３、１４で折り畳まれた光路Ｋを通
過する間に、その光路幅が縮小され、充分に狭い光路幅
Ｗとなった最終段の平行反射鏡１４と結像レンズ３との
間で傾斜反射鏡２で反射されるので、傾斜反射鏡２の長
さＳを短くすることができる。従って傾斜反射鏡２を４
５度近くの角度に傾斜させても、傾斜反射鏡の長さを
Ｓ、傾斜角をαとしたときのＳsin αを小さく抑えるこ
とができ、装置寸法を小型にできる。

【００１３】また傾斜反射鏡２を４５度近い角度に傾斜
させて設けることが可能なことから、結像レンズ３の光
軸Ｎを読取ラインＬに平行に近い角度まで振ることが可
能で、結像レンズの前面からイメージセンサの背面まで
の距離ｂを読取ライン方向に取ることが可能であり、ま
た平行反射鏡１１、１２、１３、１４を複数個設けるこ
とによって結像レンズ３を配置する部分における読取光
の光路幅Ｗを読取ラインＬの長さ（読取ライン上におけ
る光路幅）より充分に小さくすることができるから、結
像レンズ３及びイメージセンサ４を最終段の平行反射鏡
１４の反射光の光路幅Ｗの外側に配置しても、結像レン
ズ３及びイメージセンサ４を読取ラインＬの長さ範囲内
に収容することが可能で、読取ラインＬ方向の装置寸法
を増大させることがない。

【００１４】さらに傾斜反射鏡２、結像レンズ３及びイ
メージセンサ４を、平行反射鏡１１、１２、１３、１４
の最大対向間隔寸法ｄ内に納めたので、焦点距離の短い
結像レンズを使い、平行反射鏡の数を増やして原稿Ａと
結像レンズ３との間の光路を細かく折り畳んでやれば、
平行反射鏡の最大対向間隔寸法ｄを小さくできるととも
に、傾斜反射鏡２の長さ及びイメージセンサ４の寸法も
小さくできるから、倒立縮小型の光学系を用いた画像読
取装置の光学装置を大幅に小型化することができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１及び図２は、この発明の実施
の形態を示したものである。図示のものは、図３で示し
た従来構造の光学装置の最終段の反射鏡１４と結像レン
ズ３との間に傾斜反射鏡２を設けたものである。図１、
２において、図３の装置と同一の部材には同一の符号を
付してある。

【００１６】４個の平行反射鏡１１、１２、１３、１４
は、図３の反射鏡と部材自体は同じものであり、同様の
位置関係で配置されているが、最終段の平行反射鏡１４
より後段の光路長を若干長くすることができる分だけ、
平行反射鏡の最大対向間隔寸法ｄは、図３のものより狭
くなっている。光源７及びコンタクトガラス６は、図３
のものと異なるところはなく、フィードローラ５ももち
ろん従来構造と同様でよい。

【００１７】結像レンズ３及びイメージセンサ４は、図
３のものと同じものであるが、その配設方向が異なり、
光軸Ｋが読取ラインＬとほぼ平行な方向になっている。
最終の平行反射鏡１４と結像レンズ３との間には、読取
ラインＬに対して平面視で約４０度傾斜させた傾斜反射
鏡２が設けてある。この傾斜反射鏡２の反射面は、結像
レンズ３の光軸Ｎと最終段の平行反射鏡１４の反射光の
光軸Ｍとを含む面に直交している。

【００１８】結像レンズ３及びイメージセンサ４は、そ
の光軸Ｎを傾斜反射鏡２の反射光の光軸と一致させて、
最終段の平行反射鏡の反射光の光路幅Ｗの外側に配置さ
れている。このように配置することにより、傾斜反射鏡
２、結像レンズ３及びイメージセンサ４を、複数の平行
反射鏡１１、１２、１３、１４の最大対向間隔寸法ｄよ
り小さくかつ読取ラインの長さより小さい範囲内の領域
に納めることができる。

【００１９】

【発明の効果】上述したこの発明により、倒立縮小型の
光学装置を備えた画像読取装置の光学装置をより小型に
することが可能になり、設置面積が小さくかつ安価な原
稿給送型の画像読取装置を提供することができる。また
この光学装置をハンディスキャナの光学装置として用い
ることにより、より小型（細長い形状）のハンディスキ
ャナを得ることができ、画像読取時の操作性を向上させ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の読取光路を示す平面図

【図２】実施例の側面図

【図３】第１従来例の側面図

【図４】第２従来例の光路を示す正面図

【符号の説明】

２ 傾斜反射鏡 ３ 結像レンズ ４ イメージセンサ Ａ 原稿 ｄ 最大対向間隔寸法 Ｌ 読取ライン Ｍ 光軸 Ｎ 光軸 Ｗ 光路幅

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原稿(A) の読取ライン(L) と平行な反射
   面を備えた複数枚の平行反射鏡(11,12,13,14) と、読取
   ライン(L) と交叉する反射面を備えた１個の傾斜反射鏡
   (2) とを備え、傾斜反射鏡(2) は最終段の平行反射鏡(1
   4)と結像レンズ(3) との間に配置されており、傾斜反射
   鏡(2) の反射面は結像レンズ(3) の光軸(N) と最終段の
   平行反射鏡の反射光の光軸(M) とを含む平面に直角でか
   つ読取ライン(L) に対して４５度近い角度で配置されて
   おり、結像レンズ(3) 及びイメージセンサ(4) を最終段
   の平行反射鏡(14)の反射光の光路幅(W) の外側に配置す
   るとともに、傾斜反射鏡(2) 、結像レンズ(3) 及びイメ
   ージセンサ(4) を平行反射鏡(11,12,13,14) の最大対向
   配置寸法(d) 内に配置したことを特徴とする、画像読取
   装置の光学装置。