JPS60206265A - 密着型光学読取装置 - 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】 〔発明の技術分野〕 この発明は、印刷物等様ルな記録からなる原稿に記録さ
れた文字、図形等の・９ター７を読取って、その光学像
を電気信号に変換するセンサによｂ　ｂ＝成される光学
読取装置に関するもので、複写機、ファクシミリ、ＯＣ
Ｒ等の文字読取システムとして多方面に使用するもので
ある。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

第１図に示すものは従来用いていた光学読取装置である
。第１図において、１は原稿で、透明なガラス台２の上
に載置されている。３は原稿１を照射する照明光源で、
主として均一な照度を有し、低消費電力の螢光放電管（
以下螢光灯という。）であってその一部に光の開口部３
ａを設け、この開口部３ａに相当する幅を残して外周面
に反射塗装部３ｂを設けたものを用いる。４はロッドレ
ンズで、原稿からの反射光を光電変換素子６上に集光さ
せるのに適した共役長を持ったレンズである。

５はエポキシ樹脂等からなるレンズホルダでレンズ４を
保持する。６は、たとえばＣＣＤ等からなる光電変換素
子を用い、読取ろうとする原稿の幅にほぼ等しい長さに
配列したもの等からなるイメージセンサである。７は光
電変換素子を載置している基板である。光源３　、３’
　、ロッドレンズ４および光電変換素子６を含む読取部
と原稿１とは相対的に移動（走査）して原稿が読み取ら
れる。

また、第２図の曲線りは、第１図における螢光灯３．３
′から前記原稿１の各位置に照射される光の一照度分布
をあられしておシ、前記原ａ１の線状読取部１３以外の
周辺部が光源３．３′に距離的に近いため、前記原稿１
の線状読取部１３よシも１３０周辺の外側部分で強い照
度を有することを第２図から認めることができる。

第１図において、螢光灯３．３′の開口部３ｍから出た
光線２０ａは原稿ｌの線状読取部１３を照射して、その
反射光がロッドレンズ４によって集光し、光電変換素子
６０面上に結像する。しかるに、螢光灯３．３′から出
た光線のうち光線２０ｃの如く原稿１の線状読取部１３
を照射しないでその周辺部を照射し、その反射光が前記
ロッドレンズ４に入射したり、光線２０ｂの如く原稿１
を照射しないでロッドレンズ４に直接入射したシして、
真の画像とは無関係な像が光電変換素子６上の結像部周
辺に均一に生じる。このような、前記原稿１の前記線状
読取部１３を照射してそこから反射する元板外の不必要
な光すべてを以後迷光と称することにする。この迷光に
よる現象は光電変換素子６に結像する際のボケとして無
視でき表いものがある。特に８２図の照度特性から明ら
かなように線形読取部１３の周辺部における照度が強い
ため、この周辺部からの迷光は無視できない。このよう
な迷光のために前記光学像としての結像を電気信号に変
換したとき、前記原稿１の真の画像信号は第５図すのよ
うになるべきであるのに対し、第１図に示す従来の装置
による画像信号は第５図ａに示すようになる。すなわち
、この第５図ａの画像１４号中の電圧Ｖには前記迷光の
ため真の画像信号として不要なバイアス電圧であるＶ、
が含まれている。しかも、この電圧Ｖ、は第１図の線状
読取部１３以外の周辺の画像に応じた反射光によ）大き
く変化する。すなわち読取走査に伴い画像読取部に入っ
てくる画像が順次変化するため、これに応じて迷光も微
妙に変化している。従ってこのバイアス分である電圧ｖ
８を一定のレベルでカットして増幅した場合、画像信号
ｖ８にレベル変動をきたし、たとえば白地に小さな文字
、図形などを読取るとき、その濃淡を充分に表現する画
像信号は得られない。さらに、画像がカラー信号の場合
、原稿１の線状読取部１３の周辺部の背景になっている
色彩からの反射光による影響で、濃度、色相を忠実にあ
られす真の信号とはならず、相当ずれたものが得られる
。さらに、前記原稿１を照射する光源としての螢光灯り
、３′自体も点滅による温度変化のため、発光輝度が不
安定で、そのため前記原稿からの反射光量が安定しない
。

〔発明の目的〕

この発明は前述のような従来の欠点を除去し、真の画像
を得ることのできる光学読取装置を提供することを目的
とするものである。

〔発明の概要〕

この発明は迷光のない安定した光量を得るために、前記
迷光を遮断し、原稿読取に必要な線状読取部のみから反
射されて来る光を入射するようにしたこと、さらに前記
線状読取部からの反射光量の温度依存性による不安定さ
を除去するように構成したものでおる。

〔発明の効果〕

この発明は、原稿を照射するための光源と、前記原稿か
らの反射光を集光させるロッドレンズアレイとの間に迷
光除去用遮光板を設けた点、さらに、前記光源として螢
光放電管を用いた際、この螢光放電管の発光光線に対す
る開口部以外の側面にヒータを取付け、このヒータを迷
光除去用遮光板が取囲むように保持する構造とした点に
よって、原稿の読取に不必要な迷光を除去するだけでな
く、照明）“Ｃ源である螢光灯の光を無駄なく利用する
ことができ、さらに遮光板のない従来の装置における原
稿上の不均一な照度分布による弊害をも除去している。

加えてこの発明によれば、迷光のもたらすノイズすなわ
ちバイアス分の発生を抑制することによシ、画像信号を
飽和電圧まで最大限に増幅することができ、Ｓ／！ＩＪ
は改善され、画像の濃淡を鮮明に表現することができ、
色相のズレも生じないという効果がある。

〔発明の実施例〕

第３図はこの出願の第１番目の発明の一実施例の正面断
面図、第４図は第３図の装置の側面図である。第３．４
図において、原稿１をガラス台２の上に載置し、照明光
源としての螢光灯３，３′にて照射する。４は商品名セ
ルフォックレンズとして市販されているもので、その特
性が中心から周辺へはぼ放物線状に屈折率を変化させた
ものからなるロッドレンズである。基板７にＣＣＤ等の
光電変換素子６を載置し、前記ロッドレンズ４をレンズ
ホルダ５で保持する。前記光電変換素子６をセラミック
等からなる基板７に載置し、前記素子６をガラス蓋８、
スペーサ９で収納している。１０はこの発明特有の遮光
板で、螢光灯３，３′の発光光線の開口部３　＊　＋　
３’　ａ以外を包囲し、かつ前記迷光を遮断する形状の
もので、断面Ｗ字状をし、側面は第４図の如く長方形の
構造を有する。前記遮光板１０の中心部に前記原稿読取
に必要な反射光のみを通過させるための窓１２を設けて
いる。

さらに、前記遮光板１０の内側面１１は前Ｈｅ螢光灯３
，３′からの照射光を反射するように処理を施した反射
面を有し、前記原稿１に対してよシ多くの光を反射する
構成になっている。よって光をより有効に原稿１を介し
て光電変換素子６上に到達させることができ、光電変換
素子６の感度が多少低くても後の信号処理に適した信号
量を得ることができる。また、前記遮光板１００ロツド
レンズ側の面１４に対しては光を吸収するように黒色塗
装しである。これによりロッドレンズ４は迷光の影響を
受けずに光電変換素子の受光面に原稿上の正しい像を結
ぶことが可能となり、真の画像を得るために有効である
。

第６図はこの発明の別の実施例で、原稿を照射するため
の光源と、前記原稿からの反射光を集光させるロッドレ
ンズと迷光除去用遮光板とを結合し、前記迷光除去用遮
光板の一部がレンズホルダを構成したもので、第６図に
示すように光源として螢光体３を１個用い、遮光板１０
の一部分がレンズホルダ部分１９を兼用した構造になっ
ている。

そして、前記レンズホルダ部分１９は前記レンズ４を包
囲して、その内側面（前記レンズ４との接触面）を黒色
塗装している。この第６図に示された実施例のものは螢
光灯が１つであシ、構造が簡単で軽量なので走査のため
移動がし易い効果がある。

第７図はまた別の実施例で、２つのロッドレンズアレイ
を用いた構造からなり、ガラス台２に原稿１を載置し、
光源としての螢光灯３，３′は光線の出口である開口部
３　ａ　、　３’　ａを有し、断面り牢屋をしｆｃ遮光
板１０　、１０’を２つのロッドレンズ４．４′の螢光
灯側に沿って図のように設け、結像面には互いに配列の
異なるＣＯＤ等からなる光′電変換素子６．６′を設け
たものである。

この実施例のものは短冊状のロッドレンズを２つ設け、
複数個の光電変換素子（例えばＣＣＤチッｆ）を千鳥状
に２列配列する構造のため、短い光電変換素子を利用す
るにもかかわらず、光゛電変換素子の長さ以上の原稿を
読み取ることができる。

ただし重畳して得られる画像信号は、後の信号処理で取
シ除けばよい。

第８図はまた別の実施例で結像面を縦型にした構造から
なシ、光源とロッドレンズアレイと結像部とを１列にし
て、原稿載置用ガラス台に並行に配列したことを特徴と
している。遮光板１０は筒状の頂部に窓１２を開口し、
ロッドレンズの頭部を被覆した構造になっている。同一
符号は前掲の各実施例と同一のものをあられし、１５は
支持台１６上にある反射鏡である。この構成において螢
光灯３からの光を原稿の線状読取部１３に当て、その反
射光を前記反射鏡１５に導き、さらに前記反射鏡１５か
らロッドレンズ４へ入射させ、光電変換素子６上に結像
する。

この構成のものは結像面を縦型にして、光源、レンズ、
結ｆ象部を横１列に配列したので空間的に無駄がなく、
場所をとらない薄型＋１′４造のものとして有効である
。

第９図は、この出願の第２番目の発明の実施価ｊで、螢
光灯３，３′の開口部３　ａ　＊　３’ａを除く周囲の
側面にヒータ１７　、１７’を取付け、前記ヒータ１７
　、１７’を遮光板１０によって保持し、前記遮光板１
０を保温ケース兼用の遮光板として用いた構造のもので
ある。このような構成にすることによって、螢光灯管内
の温度の変化を防ぎ、前記螢光灯管内の螢光体の発光状
態の温度依存による不安定さを除去し、原稿照射光が一
定のものとなシ鮮明な画像形成に大いに貢献することが
できる。

特に寒冷地等における温度変化の急激な場所ではその効
果は一層倍増するものである。

なお、第３図、第６図の構造の遮光板においてもその内
側面の螢光灯周面にヒータを設けて、このヒータを前記
遮光板が保持する構造とすることも可能である。

以上、螢光灯が１個または複数個、ロッドレンズが１つ
または２つからなる読取装置の実施例について述べてき
たが、前記各実施例は真の画像を得るために、いずれも
有効に作用するものであり、さらに保温ヒータを用いた
構造のものは一１９？その成果をあげることができるも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の装置の断ｒｋＪ図、第２図は第１図の装
置の照度分布図、第３図はこの出願の第１番目の発明の
断面図、第４図は第３図の装置の側面の発明の他の実施
例の断面図、第９図はこの出願の第２査目の発明の断面
である。　′ 図中、ｌは原稿、２はガラス台、３　、３’は螢光灯、
３ａ、３’ａは螢光打開口部、３ｂ、３’ｂは螢光灯の
反射塗装部、４．４’はロッドレンズ、５はレンズボル
ダ、６　、６’は光電変換素子、７は基板８はガラス蓋
、９はスペーサ、１０．１０’は遮光板、１１は遮光板
の内側面、１２は窓、１３は原稿の線状読取部、１４は
遮光板のロッドレンズ側面、１５ｆ′ｉ反射鏡、工６は
支持台、１７　、１７’はヒータ、１８は螢光灯支持台
、１９は遮光板のし７　、ｆ　ホルダ部分、２０ａ、２
０ｂ、２０ｃは光線である。 なお、図中の同一符号は同一または、相当部分を示す。 第１　図 東２図 １　ノｐ４船Ｊ暦 招４図 第３区 第５図 第６図 第７図 第８図 第９図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）原稿を照射するための光源と、前記原稿からの反
   射光を集光させるロッドレンズアレイおよび前記ロッド
   レンズアレイによって前記反射光が結像する点に１個ま
   たは複数個の光電変換素子をライン状に並べたイメージ
   センサからなる光学装置において、前記光源と前記ロッ
   ドレンズアレイとの間に迷光除去用遮光板を設けたこと
   を特徴とする密着型光学読取装置。
2. （２）原稿を照射するための光源と、前記原稿からの反
   射光を集光させるロッドレンズアレイと、迷光除去用遮
   光板とを結合し、前記迷光除去用遮光板の一部がレンズ
   ホルダを構成したことを特徴とする特許 取装置。
3. （３）原稿を照射するための光源と、前記原稿からの反
   射光を集光させるロッドレンズアレイと、結像部とを一
   列にして原稿載置用ガラス台に並行に配列して薄型構造
   としたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の密
   着型光学読取装置●（４）原稿を照射するだめの光源と
   、前記原稿からの反射光を集光させるロッドレンズアレ
   イおよび前記ロッドレンズアレイによって前記反射光が
   結像する点に１個または複数個の光電変換素子をライン
   状に並べたイメージセンサからなる光学装置において、
   前記光源として螢光放電管を用い、前記螢光放電管と前
   記ロッドレンズアレイとの間に迷光除去用遮光板を設け
   、前記螢光放電管の発光光線に対する開口部以外の側面
   にヒータを取付け、前記ヒータを迷光除去用遮光板が取
   囲むように保持する構造としたことを特徴とする密着型
   光学読取装置。