JPS6080358A - 光学読取装置の読取ヘツド - 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】 技術分野 この発明は光ファイバーを使用した光学読取装置の読取
ヘッドに関する。

従来技術 従来、上記種類の光学読取装置は第１図に示すように原
稿１を装着する支持ドラム２と平行に配置されたガイド
軸３に支持され、軸線方向へ往復移動する読取ヘッド４
における光り、９射部及び光受光部と、本体フレーム５
に取付けられた多数の発光素子及び受光素子からなる発
光・受光結合部６とを外部に露出した多数の発光側光フ
ァイバー７及び′受光側光ファイバー８とにより光学的
に結合していた。然し乍、ｎＭ記読取ヘッド４から発光
・受光結合部６に至る発光側光ファイバー７及び受光側
光ファイバー８の距隨ｔが相当長くなると共にり１部に
露出しているため、装置の組立時或いは読取ヘッド４の
往復移動時に発光ｆｌｌｌｌ光ファイバー７及び受光側
光ファイバー８は他の部品との接触によりＩＴ、１傷し
易く、光の伝送率が悪くなる問題を有していた。また他
の部品との引↑））りにより発光側光ファイバー７及び
受光側光ファイバー８が所定の角度以上に折曲った場合
、光の伝送が不可能になる問題をも有していた。その結
果、原稿１に記録された画像を正確に読取れないという
ことが生するＪｇれがあった。これらの欠点は発光側光
ファイバー７及び受光側光ファイバー８を可撓性を有す
るチューブで覆うことにより解決し得るが、そのために
組立作業に手間を要し、作業性が低下した。

発明の目的“ 本発明の目的は上記した従来の欠点に鑑み、光ファイバ
ーの損傷及び折曲りを防止し、記録された画像を正確に
読取ることが可能な光学読取装置の読取ヘッドを提供す
ることにある。

実施例 以下、実施例を図面に従って説明する。

第２図に示すように、本体フレーム１ｏには支持ドラム
１２が回転可能に支持され、その支持ドラム１２の回転
に伴なってそれに装着された原稿１１はｌ１ｉｌｌｌ線
とは直交方向へ紙送りされる。また本体フレーム１０に
は前記支持ドラム１２と平行状に駆動軸１３が回転可能
に支持されている。この駆動軸１３は本体フレーム１ｏ
に固着された直流モータ１４により回転駆動されると共
に、その外周面にはスパイラルカム膚１５が形成されて
いる。

第３図に示すように、前記駆動軸１３と平行状に配置さ
れたガイド軸１６にはキャリッジ１７が移動可能に支持
されている。このキャリッジ１７の上端部後面には前記
スパイラルカムｌＲ１５に係合する係止爪１７’ａが形
成され、従って直流モータ１４による駆動軸１３の回転
に伴なってキャリッジ１７はガイド軸１６の軸線方向へ
往復移動する。

またこのキャリッジ１７の上端部には読取ヘッド２０が
取イづけられている。この読取ヘッド２ｏはその前面を
原稿１１の原稿面１１ａに接触させ、キャリッジ１７の
往復移動に伴って原稿面１１ａに記録された画像を横方
向へ逐次読取るものである。　次に読取ヘッド２ｏにつ
いて説明する。

第４図に示すように、読取ヘッド２ｏは読取ヘッドブロ
ックの一部を構成する合成樹脂製の中央ブロック２１と
、発光側光ファイバーシート２２及び受光側光ファイバ
ーシート２３と、読取ヘッドブロックの一部を構成し、
射出成形により形成された合成樹脂製の側面カバー２４
・２５と、遮光板２６及び基板２７とから構成されてい
る。

この中央ブロック２１はその左右両側面２１ａ・２１ｂ
がｍ１面において略６０度の所定角度で交差するよう合
成樹脂材により射出成形されている。

そして左右両側面２１ａ・２１ｂの前面側には後述する
第１の保持体４０・４２を固定する上下一対の固定部２
８ａ・２９ａが夫々一体成形されている。また左右両側
面２１ａ・２１ｂの後面側には後述する第２の保持体４
１・４３を固定する上下一対の固定部２８ｂ・２９ｂが
夫々一体成形されている。

第５図に示すように、曲記発光側光ファイバーシート２
２は第１〜第１６発光側光ファバＴ１〜△ Ｔ１６と、これら第１〜第１６発光…ＩＩ光ファ／＜、
、Ｔ１〜ＴＩ６をシート状に保持するための第１及び第
２の保持体４０・４１とから構成されている。

前記第１〜第１６発光側光ファバＴ１〜Ｔ１６のへ 読取側端部は読取分解能に応じた間隔をおいて第１の保
持体４０に配置され、且つその状態で接着固定されてい
る。そして第１〜第１６発光側光ファバＴ１〜Ｔ１６の
発光側端部は後述する発光索子ハ Ｌ１〜Ｌ１６の配列ピッチと同じピッチで第２の保持体
４１に配置され、月っその状態で接着固定されている。

また第６図に示すように、受光側光ファイバ二シ一ト２
３は第１〜第１６受光側光フアイバーＲ１〜Ｒ１６と、
第１〜第１６受光側光フアイバーＲ１〜Ｒ１６をシート
状に保持するための第１及び第２の保持体４２・４３と
がら構成されている。

１ｉ１１記第１〜第１６受光側光フアイバーＲ１〜Ｒ１
６の読取側端部はｍｊ記第１〜第１６発光Ｉ１１光ファ
イバーＴ１〜Ｔ１６と同じピッチで曲記第１の保持体４
２に固定され、且つその状態で接着固定されている。そ
して第１〜第１６受光側光ファイバーＲ１〜Ｒ１６の受
光側端部は後述する受光素子Ｐ１〜Ｐ４の配列ピッチと
同じピッチで゛第２の保持体４３に配置され、且つその
状態で接着固定されている。この第１〜第１６受光側光
フアイバーＲ１−Ｒ１６における受光ｆｌｌｌｌ　端部
の内、受光側光ファイバーＲ１・Ｒ３・Ｒ５・Ｒ７が受
光素子Ｐ１に、受光側光ファイバーＲ２・Ｒ４−Ｒ６、
Ｒ８が受光素子Ｐ２に、受光ＩＩＩ光ファイバーＲ９・
Ｒ１１・Ｒ１３・Ｒ１５が受光素子Ｐ３に、また受光側
光ファイバーＲ１０・Ｒ１２・Ｒ１４・Ｒ１６が受光素
子Ｐ４に夫々対向位置するように配列されている。これ
ら発光側光）／イム−シート２２及び受光側光ファイバ
ーシート２３は第１の保持体４０と第２の保持体４１を
固定部２８ａ・２８ｂに、また第１の保持体４２と第２
の保持体４３を固定部２９ａ・２９ｂに夫々嵌合固着す
ることにより左右両側面２１ａ・２１ｂに沿った状態で
中央ブロック２１に取付けられる。この状態において第
１〜第１６発光ｍｌｊ光ファイバーＴ１〜Ｔ１６及び第
１〜第１６受光側光フアイバーＲ１〜Ｒ１６の読取ＩＩ
Ｉ端は中央ブロック２１の前面に、またその発光・受光
（ＩＩＩ　端は中央ブロック２１の後面に夫々露出して
いる。これにより第７図に示すように、各第１〜第１６
発光側光ファイバーＴ１〜Ｔ１６の読取端から照射され
た光は中央ブロック２１の前面から所定の距離結を隔て
だ原稿面１１ａ上に対し略６０度の所定角度で反射され
た後、各第１〜第１６受光側光フアイバーＲ１〜Ｒ１６
の読取側端に入射される。尚、ｍｌ記中央ブロック２１
の前面上部には原稿面１１ａと接触し、中央ブロック２
１前面から原稿面１１ａに至る距＃Ｑを略一定に保持す
るためのスペーサ３０が固着されている。

第８図（Ａ）　・（Ｂ）に示すように、前記第１及び第
２の保持体４０・４１には各第１〜第１６発光ｆｌｌｌ
＋光ファイバーＴ１〜Ｔ１６の読取側端部及び発光側端
部を所定のピッチで保持するための保持溝４０ａ・４１
ａが、また第９図（Ａ）−ＣＢ）に示すように、第１及
び第２の保持体４２・４３には第１〜第１６受光ＩＩ＋
光フアイバーＲ１〜Ｒ１の読取側端部及び受光ｌ１１１
端部を所定のピッチで保持するための保持ｒＭ４２ａ・
４３ａが形成されている。

前記発光側光ファイバーシート２２及び受光側光ファイ
バーシート２３が固定された中央ブロック２１の左右両
側面２１ａ・２１ｂには側面カバー２４・２５が接着固
定されている。従ってこれら１１１１面カバー２４・２
５により第１〜第１６発光側光ファイバーＴ１〜７１６
及び第１〜第１６受光叫光フアイバーＲ１−Ｒ１６は被
覆される。

１１１１記中央ブロツク２１の後面には遮光板２６が接
着固定されている。この遮光板２６には第１〜第１６発
光側光ファイバーＴ１〜Ｔ１６の各発光１・ｊｌｌ及び
第１〜第１６受光側光フアイバーＲ１〜Ｒ１６の受光端
に対応して多数の透孔３１ａ・３１ｂが穿設されている
。これにより各発光素子Ｌ１〜Ｌ１６から照射された光
が隣設する第１〜第１６発光側光ファイバーＴ１〜Ｔ１
６に入射されるのを、また第１〜第１６受光側光フアイ
バーＲ１〜Ｒ１６から伝送された光が隣設する受光素子
Ｐ１〜Ｐ４に入射されるのを規制する。尚、この遮光板
２６の１Ｔ１１面及び後面には中央ブロック２１及び基
板２７に対する位１１テ決め用のビン２６ａ・２６ｂが
一体形成されている。従って組立時に中央ブロック２１
と遮光板２６及び基板２７との相対的な位置決めはこの
ピン２６ａ・２６ｂにより容易に行うことが出来る。

ｍＩ記遮光板２６の後面には基板２７が接着固定されて
い、る。この基板２７には第１〜第１６発光側光ファイ
バーＴｌ〜Ｔ１６の各発光端に対応して発光素子Ｌ１〜
Ｌ１６が配置され、また第１〜第１６受光ｍ１光ファイ
バーＲ１〜Ｒ１６の受光端に対応して受光素子Ｐ１〜Ｐ
４が所定ピッチで配置されている。そしてこれら発光素
子Ｌ１〜Ｌ１６及び受光素子Ｐ１〜Ｐ４は多数の電気配
線がプリント配線された可撓性を有する基板状の可撓性
ケーブル３２を介して本体フレーム１ｏのコネクタ部３
３と電気的に接続されている。尚、１ｒｉｌ記受光素子
Ｐ１〜Ｐ４には増幅回路が一体的に組込まれている。

次に前記発光側光ファイバーシート２２及び受光側光フ
ァイバーシート２３の製造方法について説明する。

第１０図（本図は発光側光ファイバーシートの製作状態
を示すが、受光側光ファイバーシートを製作する場合も
同様である）において、巻取ドラム５０の外周には前記
第１の保持体４ｏ及び第２の保持体４１を着脱可能に支
持するための支持溝５１・５２が軸線方向に形成されて
いる。また該巻取ドラム５０の外周には第１〜第１６発
光ｔｉ１＋光ファイバーＴ１〜Ｔ１６における読取側端
部及び発光１１＋１１端部の配列状態に応じた間陥毎に
多数のピン５４・５５が立設゛されている。そして該巻
取ドラム５０は電動モータ５６により所定速度で回転さ
れる。

一方、支持フレーム５７にはステップモータ５８に駆動
連結された送りねじ５９が…１記巻取ドラム５０の軸線
と平行に配置されている。この送りねじ５９には巻取ド
ラム５ｏの外周における所定の巻回位置に光ファイバ′
−５３を繰出すためのガイド体６０が＋ｌ＋ｌｌｌ線方
向へ往復動可能に支持されている。

そして支持１１η５１・５２に第１の保持体４ｏ及び第
２の保持体４１を取付けた巻取ドラム５ｏが実線矢印方
向へ回転すると、制御装置６１は電動モータ５６に装着
された巻取ドラム５ｏの回転角検出装置６″′２からの
検出信号に基づいてメモリ６３からアクセスされた発光
Ｉ１１光ファイバーシート２２の巻回パターンに従って
ステップモータ５８を正逆転方向へ駆動制御する。これ
により巻取ドラム５０のｌｌｌ１Ｉｌ線方向へ往復移動
するガイド体６゜から繰出された光ファイバ′−５３は
第１及び第２の保持体４ｏ・４１との間において第５図
に示すように位置させられながら巻取ドラム５ｏ外周上
に巻回される。

吹に巻取ドラム５ｏの外周」二に巻回された光ファイバ
ー５３と第１の保持体４ｏ及び′第２の保持体４１とを
接着剤等により固定した徒、第１の保持体４０の前面ｆ
ｌｌｌｌ　（図中一点鎖線ａで示す）及び第２の保持体
４１の後面Ｉ１１　（図中一点鎖線すて示す）に治って
光ファイバー５３をカッタにより切断し、一点鎖線ａ−
ｂとの間に挟まれた発光側光ファイバーシート２２を製
作する。

次に上記のように構成した光学読取装置の作用について
説明する。

第１１図に示すように、駆動軸１３の回転に従って読取
ヘッド２ｏを軸線方向へ間歇的に移動させると共に、各
停止位置において発光素子Ｌ１〜Ｌ１６を１１？分割的
に発光素子Ｌ１から発光素子Ｌ１６に向って順次点滅さ
せると、各発光素子Ｌ１〜Ｌ１６から発せられた光は対
応する各第１〜第１６発光側光ファイバーＴ１〜Ｔ１６
を介して原稿面１　’１　ａ　Ｊ：の各読取点Ｄ１〜Ｄ
１６に順次照射される。そして各読取点Ｄ１〜Ｄ１６に
おいて反射された反射光は第１〜第１６受光側光フアイ
バーＲ１〜Ｒ１６を介して第１〜第４受光素子Ｐ１〜Ｐ
４に伝送された後、この反射光の光量に応じて第１〜第
４受°光素子Ｐ１〜Ｐ４は電気信号を出力し、各読取点
Ｄ１〜Ｄ１６の画像を読取ることが出来る。

一方、上記動作に伴って例えば第３受光側光ファイバー
Ｒ３から原稿面１１ａＪ：に照射された光の一部がその
干渉若しくは散乱等により第３受光側光ファイバーＲ３
とｌｌｌ１ｉ設する第２若しくは第４受光側光フアイバ
ーＲ２・Ｒ４に受光された場合、第２若しくは第４受光
側光フアイバーＲ２・Ｒ４に受光された反射光は受光素
子Ｐ２に伝送されるが、受光素子ｐ１には伝送されない
。その結果、受光素子Ｐ１からは読取点Ｄ３からの反射
光の光量に基づく電気信号のみが出力されるため、読取
点Ｄ３に対応する原稿面１１ａ土の画像情報を受光素子
Ｐ１の電気信号に基づいて正確に読取こと／＼ が出来る。

従って本実施例の読取ヘッド２ｏは第１〜第１６発光側
光ファイバ′−Ｔ１〜Ｔ　Ｉ’　６及び第１〜第１６受
光側光ファイバーＲ１〜Ｒ１６と発光素子Ｌ１〜Ｌ１６
及び受光素子Ｐ１〜Ｐ４とが一体的に組込まれているた
め、従来装置のようにその組立時若しくは読取ヘッド２
ｏの往復移動時における第１〜第１６発光ｆ（１１光フ
アイバーＴ１〜Ｔ１６及び第１〜第１６受光側光フアイ
バーＲ１−Ｒ１６の損傷若しくは折曲を回避し、原稿面
］、　１　ａに記録された画像を正確に読取ることが出
来る。

尚、本実施例の読取ヘッドブロックは中央ブロック２１
における左右両側面２１ａ・２１ｂに発光側光ファイバ
ーシート２２及び受光ｆｌｌｌｌ光ファイバーシート２
３を固定した後、これら左右両ｆｌｌ１１面２１ａ・２
１ｂに側面カバー２４・２５を固着して読取ヘッドブロ
ックを形成する構成としたが、第１２図（Ａ）　・（Ｂ
）に示すように、本発明は発光側の光ファイバー７０及
び受光側の光ファイバー７１における夫々の読取端及び
発光・受光端を適宜の手段により所定の間隔毎に金型７
２内に保持した後、これら発光側め光ファイバー７０及
び受光…１ｊの光ファイバー７１を覆うように合成樹脂
材ｉｆｆにより読取へッドブロツタ７０／を一体的に樹
脂成形する方法、或いは本笑施例と同様に中央ブロック
の左右両側面に発光側の光ファイバー及び受光側の光フ
ァイバーを固定した後、中央ブロックの左右両側面に対
しこれら発光側の光ファイバー及び受光側の光ファイバ
ーを覆うように側面カバーを千−ルド樹脂成形して読取
ヘッドブロックを形成する何れの方法であっても実施し
得る。

発明の詳細 な説明したように本発明は、読取ヘッドブロック内に、
光ファイバーの読取ＩＩＩＩ端部が一側面に露出し、迂
つ発光・受光１ｌＩＩ端部が他側面に露出するように複
数本の光ファイバーを設けると共に、その読取ヘッドブ
ロックの他側面に、前記複数本の光ファイバーに対応し
て発光・受光素子を取付けてユニット化した簡易な構成
により、光ファイバーの損傷及び′折曲りを防止し、記
録された画像を正確に読取ることが可能な光学読取装置
の読取ヘッドである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例を示す路体斜視図、第２図は本発明に係
る光学読取装置の概略を示す路体斜視図、第３図はキャ
リッジの取付状態を示す説明図、第４図は読取ヘッドの
分解斜視図、第５図は発光側光ファイバーシートの拡大
説明図、第６図は受光ｍ１１光フアイバーシートの拡大
説明図、第７図は原稿面に対する発光・受光側光ファイ
バーシートの配置状態を示す拡大横断面図、第８図（Ａ
）は第５図における矢示Ａ方向からの拡大側面図、（Ｂ
）は第５図における矢示Ｂ方向からの拡大側面図、第９
図（Ａ）は第６図における矢示Ｃ方向からの拡大側面図
、ＣＢ）は第６図における矢示り方向からの拡大ＩＩＩ
面図、第１０図は発光・受光側１光ファイバーシートの
製造方法を示す斜視図、第１１図は読取状態を示す説明
図、第１２図（Ａ）　ｔま８先取ヘツドの製造方法の変
更例を示す縦断面図、（Ｂ）は横断面図である。 図中２０は読取ヘッド、２１は読取へ２７ドブ°ロツタ
の一部を構成する中央ブロック、２４・２５４よ読取ヘ
ッドブロックの一部を構成する側面カッτ−１Ｔｌ〜Ｔ
１６は第１〜第１６発光側光フ・アイノ（−１Ｒ１〜Ｒ
１６は第１〜第１６受光側光フアイノ（−１発光素子Ｌ
１〜Ｌ１６、受光素子Ｐ１〜Ｐ４である。 特許用１蛸人　ブラザー工業株式会社 代理人　弁理士　伊　藤　研　− ４１Ｊ　８図 ５に１９図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　、　ａ’ｊｓ取ヘッドブロック内に、光ファイバー
   の読取側端部が−ｆｌｌ１１而に露出し、且つ発光・受
   光側端部が他ｆｌｌｌ１面に露出するように複数本の光
   ファイバーを設けると共に、その読取ヘッドブロックの
   他ｆＩｌｌ１面に、ｎ１１記複数本の光ファイバーに対
   応して発光・受光素子を取付けてユニット化したことを
   特徴とする光学読取装置の読取ヘッド。 ２ｎ１１記発光・受光素子は、ｌｎ前記複数本の光ファ
   イバーに対向して同一基板上に複数１固設けられている
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光学読取
   装置の読取ヘッド。