JPH10257275A - 小型画像読取光学系 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 原稿面における読取光を反射して入射瞳に導
光する小型画像読取光学系において、反射部材を少なく
とも３枚設けることにより、読取光の光路長（光束に沿
って測った長さ；以下単に光路長と称する）を確保しつ
つ原稿面から入射瞳までの距離を短くして、光学系をコ
ンパクトに構成する。 【構成】 光源１２から発せられ原稿面１１において反
射された反射光２０を検出系１３の入射瞳１５に導光す
る導光部材１４を、互いに平行に配設された第１および
第２のミラー１、２と、これらに垂直に配された第３の
ミラー３と第２のミラー２に隣接してスリット２１を形
成する第４のミラー４とにより構成する。反射光２０は
スリット２１より導光部材１４内に入射し、第１〜第３
のミラー１〜３において多重反射し、さらに第４のミラ
ー４において反射されて入射瞳１５に入射する。これに
より、反射光２０の光路長を十分確保でき、かつ原稿面
１１から入射瞳１５までの距離を短くすることができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばファクシミ
リやイメージスキャナ等の小型画像読取光学系に関する
ものであり、詳しくは、読取光をミラー等の反射部材に
より反射させて入射瞳に導光する小型画像読取光学系に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】原稿画像をＣＣＤ等の撮像素子上に結像
させるタイプのファクシミリやイメージスキャナ等にお
いて、原稿画像の透過光または反射光からなる読取光を
撮像素子の前段におかれる入射瞳に案内するために、ミ
ラー面を有する読取光学系が用いられている。このよう
な読取光学系においては、近年の光学装置全体の小型化
および低コスト化の要求に伴い、そのサイズをコンパク
トなものとすることが求められている。

【０００３】このため、２枚のミラー面を有し、原稿画
像の読取光をミラー面により反射して入射瞳に導光する
タイプの読取光学系が提案されている。このような読取
光学系においては、ミラー面により読取光を反射させる
ことにより、読取光の光路長を確保しつつ、原稿面から
入射瞳までの距離を短くすることができるため、読取光
学系をコンパクトに構成することができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年光
学装置のさらなるコンパクト化の要求があり、上記２枚
のミラー面を使用した読取光学系では、読取光の光路長
（光束に沿って測った長さ；以下単に光路長と称する）
を確保する必要性があることから、光学系をコンパクト
に構成するには限界があった。本発明はこのような事情
に鑑みなされたもので、読取光の光路長を確保しつつ、
原稿面から入射瞳までの直線的な距離を短くして光学系
全体をコンパクトに構成することができる小型画像読取
光学系を提供することを目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明による小型画像読
取光学系は、原稿面より得られる読取光をスリットを介
して入射瞳に導光する小型画像読取光学系において、少
なくとも３枚の反射部材を有し、前記読取光を該３枚の
反射部材において順次反射させて前記入射瞳に導光する
ことを特徴とするものである。また、前記反射部材によ
り反射された読取光を、前記入射瞳に向けて反射する他
の反射部材をさらに有し、該他の反射部材と１つの前記
反射部材とにより前記スリットを構成することが好まし
い。

【０００６】また、前記他の反射部材および／または前
記１つの反射部材を、前記スリットの幅を変更するよう
に移動するスリット幅変更手段を備えることが好まし
い。さらに、前記他の反射部材による前記読取光の反射
角度を変更する角度変更手段をさらに備えることが好ま
しい。また、前記読取光を多重反射させるように前記反
射部材が配設されていることが好ましい。また、前記反
射部材のうち少なくとも１つの反射部材を、前記読取光
の光路長を変更する方向に移動する移動手段を備えるこ
とが好ましい。

【０００７】さらに、前記反射部材のうち２つの反射部
材が互いに平行に配設され、１つの反射部材が該２つの
反射部材に対して略垂直に配設されていることが好まし
い。また、少なくとも１つの反射部材の反射面にダイク
ロイックコートが施されていることが好ましい。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
形態について説明する。図１は本発明の実施形態による
小型画像読取光学系の構成を示す概略図である。図１に
示すように、本実施形態による小型画像読取光学系は、
プラテンガラス１０に載置された原稿面１１に光を照射
する光源１２と、原稿面１１において反射された反射光
２０を光電的に検出する検出系１３と、反射光２０を検
出系１３に導光する導光部材１４とからなる。なお、図
１においては、原稿面１１は紙面に垂直な方向において
読み取られるものであり、これに伴い、光源１２、検出
系１３および導光部材１４も紙面に垂直な方向に延在し
てなるものである。

【０００９】検出系１３は、入射瞳１５と、入射瞳１５
を透過した反射光２０を収束させる結像レンズ１６と、
結像レンズ１６により収束された反射光２０を撮像する
ラインセンサ１７とからなる。導光部材１４は、原稿面
１１に平行に配設された第１のミラー１と、第１のミラ
ー１に対して平行に配設された第２のミラー２と、第１
のミラー１および第２のミラー２とに対して垂直に配設
され、第１および第２のミラー１、２とともに図１の左
方に開口する断面コ字状の部材を形成する第３のミラー
３と、第２のミラー２の開口側下方に配設された第４の
ミラー４とからなる。

【００１０】第２のミラー２と第４のミラー４との間に
は、僅かな隙間が形成されており、この隙間が反射光２
０を導光部材１４内に入射するスリット２１として機能
するものである。また、第４のミラー４は不図示の移動
手段により、図１における矢印Ａ方向に移動可能かつ矢
印Ｂ方向に回動可能とされており、これによりスリット
２１の間隔を変更することができるとともに、後述する
ように原稿面１１において反射された反射光２０の反射
角度を変更することができる。

【００１１】また、第３のミラー３はフランジ部３Ａを
有し、このフランジ部３Ａが第１のミラー１および第２
のミラー２の内面に形成された凹部１Ａ、２Ａ内に挿嵌
されている。第１および第２のミラー１、２の端部内面
には雌ねじ部１Ｂ、２Ｂが形成されており、この雌ねじ
部１Ｂ、２Ｂにネジ部材２４が螺合されている。また、
凹部１Ａ、２Ａには第３のミラー３のフランジ部３Ａを
ネジ部材２４に向けて付勢するバネ２３が挿入されてい
る。したがって、ネジ部材２４を回転させることによ
り、第３のミラー３を図１の矢印Ｃ方向に往復移動可能
とされ、導光部材１４内において反射される反射光２０
の光路長を所望とする長さに変更することができる。

【００１２】次いで、本実施形態の動作について説明す
る。図２は本実施形態の動作を説明するための図であ
る。図２に示すように、光源１２から出射された光は原
稿面１１において反射され、この反射光２０が第４のミ
ラー４および第２のミラー２により形成されるスリット
２１を通過して導光部材１４内に入射する。ここで、導
光部材１４内に入射する反射光２０が所望とする光量と
なるように第４のミラー４を矢印Ａ方向に移動してスリ
ット２１の間隔を調節しておく。

【００１３】光源１２から出射される光は拡散光である
ことから、導光部材１４に入射した光は、その光束を広
げつつ、第１および第２のミラー１、２においてそれぞ
れ２回ずつ反射されて第３のミラー３において折り返し
反射される。そして、第３のミラー３において折り返し
反射された反射光２０はさらに第１のミラー１において
３回、第２のミラー２において２回反射されて、第４の
ミラー４において反射される。そして第４のミラー４に
おいて反射された反射光２０は検出系１３に向かい、入
射瞳１５を経て結像レンズ１６により収束されてライン
センサ１７に結像する。ここで、第４のミラー４は不図
示の回動手段により矢印Ｂ方向に回動されてその反射角
度が調節されているため、第１から第３のミラー１〜３
において反射された反射光２０を検出系１３の入射瞳１
５に確実に入射させることができる。

【００１４】このように本実施形態においては、原稿面
１１より得られる反射光２０を第１〜第４のミラー４に
おいて多重反射させた後、入射瞳１５に入射させるよう
にしたため、原稿面１１から入射瞳１５までの物体間隔
を小さくしても、反射光２０の光路長すなわち物体距離
を充分に確保することができる。例えば、本実施形態に
おいて、物体間隔を７８．３ｍｍとした場合に、物体距
離をその２．５倍程度の１９０ｍｍとすることができ
る。したがって、光路長を充分に確保しつつ、物体間隔
を小さくすることができ、これにより、小型画像読取光
学系のコンパクト化を図ることができる。

【００１５】また、本実施形態においては、第４のミラ
ー４と第２のミラー２とによりスリット２１を構成した
ため、スリットを構成する部材を他に設ける必要が無く
なるため、部品点数を低減して低コスト化を図ることが
できる。また、第４のミラー４を矢印Ａ方向に移動可能
としたため、スリット２１の間隔を調節することがで
き、これにより導光部材１４に入射する反射光２０の光
量を変更して検出系１３に入射される反射光２０の光量
を容易に調節することができる。さらに、第４のミラー
４を矢印Ｂ方向に回動可能としたため、検出系１３の位
置が変更されても所望とする入射瞳１５の位置に反射光
２０を反射することができる。したがって、入射瞳１５
を任意の位置に配設することができ、本実施形態による
小型画像読取光学系の設計変更が容易なものとなる。

【００１６】さらに、第３のミラー３を反射光２０の光
路長を変更する方向に可変としたため、反射光２０の光
路長を所望とする値に容易に変更することができ、また
入射瞳より後段に設けられる検出光学系における焦点位
置の調節を容易に行うことができる。また、第１および
第２のミラー１、２を互いに平行に配設し、第３のミラ
ー３をこれらに垂直に配設するようにしたため、第１〜
第３のミラー１〜３の反射角度および位置調節を容易に
行うことができ、これにより本実施形態の光学系を容易
に構成して製造コストを低減することができる。

【００１７】なお、上記実施形態においては、第４のミ
ラー４を設け、この第４のミラー４を矢印Ａ方向および
矢印Ｂ方向に移動可能としているが、第４のミラー４を
固定としてもよいものである。また、第４のミラー４を
設けることなく、反射光２０を検出系１３に直接入射さ
せるようにしてもよい。この際、反射光２０が検出系１
３に入射されるよう第１〜第３のミラー１〜３を所望と
する幅に設計変更するか、または検出系１３の位置を変
更する必要がある。さらに、４枚のミラー１〜４のみな
らず５枚あるいはそれ以上のミラーを用いてもよい。

【００１８】また、上記実施形態においては、第１〜第
３のミラー１〜３において、反射光２０を多重反射させ
るようにしているが、各ミラー１〜３において一度ずつ
反射光２０を反射させることによっても、反射光２０の
光路長を確保することができるものである。さらに、上
記実施形態においては、第１および第２のミラー１、２
を互いに平行に、第３のミラー３を第１および第２のミ
ラー１、２に対して垂直に配設しているが、各ミラー１
〜３を任意の角度に配設して反射光２０を検出系１３に
導光するようにしてもよい。

【００１９】また、上記実施形態において少なくとも１
つのミラーにダイクロイックコートを施し、所望とする
周波数の光の光量を調整するようにしてもよい。さら
に、上記実施形態においては原稿１１における反射光を
検出系１３に導光する光学系について説明しているが、
原稿１１の透過光を検出系１３に導光する光学系に本発
明を適用することもできる。

【００２０】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
る小型画像読取光学系によれば、少なくとも３枚の反射
部材により、読取光を入射瞳に導光するようにしたた
め、原稿面から入射瞳までの距離を小さくしても、読取
光の光路長を充分に確保することができる。したがっ
て、光路長を十分確保しつつ光学系全体のコンパクト化
を図ることができ、これにより本発明を適用した光学装
置の構成をも小型化することができる。

【００２１】また、反射部材により反射された読取光を
入射瞳に向けて反射する他の反射部材を設け、この他の
反射部材と上記少なくとも３枚のうちの１枚の反射部材
とによりスリットを構成することにより、スリットを構
成する部材を他に設ける必要が無くなるため、部品数を
低減して低コスト化を図ることができる。また、他の反
射部材および／または１つの反射部材を移動してスリッ
トの幅を変更することにより、入射瞳に入射する反射光
の光量を容易に調節することができる。

【００２２】さらに、他の反射部材を読取光の反射角度
を変更可能なものとすることにより、入射瞳の位置が変
更されても、変更された入射瞳の位置に反射光を容易に
反射することができ、これにより本発明の小型画像読取
光学系における入射瞳の位置を任意に設定することがで
き、設計変更が容易となる。また、読取光を多重反射さ
せることにより、読取光の光路長をさらに確保すること
ができ、これにより小型画像読取光学系をさらにコンパ
クト化することができる。

【００２３】また、反射部材のうち少なくとも１つの反
射部材を読取光の光路長を変更する方向に移動すること
により、読取光の光路長を任意に変更することができ、
また入射瞳より後段に設けられる検出光学系における焦
点位置の調節を容易に行うことができる。さらに、２つ
の反射部材を互いに平行に配設し、１つの反射部材を２
つの反射部材に対して垂直に配設することにより、反射
部材の反射角度および位置調節を容易に行うことがで
き、これにより光学系を簡易に構成して製造コストを低
減することができる。また、少なくとも１つの反射部材
の反射面にダイクロイックコートを施すことにより、所
望とする波長の光の光量を調節することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態による小型画像読取光学系の
構成を示す概略図

【図２】本実施形態の動作を説明するための図

【符号の説明】

１〜４ ミラー １１ 原稿面 １２ 光源 １３ 検出系 １４ 導光部材 １５ 入射瞳 １６ 結像レンズ ２０ 反射光 ２１ スリット

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原稿面より得られる読取光をスリットを
   介して入射瞳に導光する小型画像読取光学系において、 少なくとも３枚の反射部材を有し、前記読取光を該３枚
   の反射部材において順次反射させて前記入射瞳に導光す
   ることを特徴とする小型画像読取光学系。
2. 【請求項２】 前記反射部材により反射された読取光
   を、前記入射瞳に向けて反射する他の反射部材をさらに
   有し、該他の反射部材と前記反射部材の１つとにより前
   記スリットを構成することを特徴とする請求項１記載の
   小型画像読取光学系。
3. 【請求項３】 前記他の反射部材および／または前記１
   つの反射部材を、前記スリットの幅を変更するように移
   動するスリット幅変更手段を備えたことを特徴とする請
   求項２記載の小型画像読取光学系。
4. 【請求項４】 前記他の反射部材による前記読取光の反
   射角度を変更する角度変更手段をさらに備えたことを特
   徴とする請求項２または３記載の小型画像読取光学系。
5. 【請求項５】 前記読取光を多重反射させるように前記
   反射部材が配設されていることを特徴とする請求項１か
   ら４のいずれか１項記載の小型画像読取光学系。
6. 【請求項６】 前記反射部材のうち少なくとも１つの反
   射部材を、前記読取光の光路長を変更する方向に移動す
   る移動手段を備えたことを特徴とする請求項１から５の
   いずれか１項記載の小型画像読取光学系。
7. 【請求項７】 前記反射部材のうち２つの反射部材が互
   いに平行に配設され、１つの反射部材が該２つの反射部
   材に対して略垂直に配設されていることを特徴とする請
   求項１から６のいずれか１項記載の小型画像読取光学
   系。
8. 【請求項８】 少なくとも１つの反射部材の反射面にダ
   イクロイックコートが施されていることを特徴とする請
   求項１から７のいずれか１項記載の小型画像読取光学
   系。