JP2522698B2 - スリット位置決め装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の目的； （産業上の利用分野） この発明は、イメージセンサを用いた平面走査型の画
像読取装置に用いられるスリットの位置決め装置に関す
る。

（従来の技術） イメージセンサ，例えばラインセンサを構成するCCD
等の光電変換素子の受光面に入射する画像光には、直接
入射するもの（以下、直接入射光という）の他に光電変
換素子を保護するための光学窓ガラス内や光電変換素子
の受光面の近傍に設けられた受光部マスク面等で反射し
た後に入射するもの（以下、フレア光という）等があ
る。このフレア光は、本来入射すべき位置にある光電変
換素子の受光面とは異なる位置の光電変換素子の受光面
に入射してしまうので、得られる画像に悪影響を与えて
いた。

そこで、本発明の出願人は上記フレア光による悪影響
を防止するため、以下に述べるラインセンサを開発し
た。第９図はそのラインセンサの一例の概略を示す斜視
図であり、第10図はそのＡ−Ａ線断面図である。このラ
インセンサは、ケーシング１に装着されている光電変換
素子４の受光面をゴミによる傷や外気による劣化から保
護するために光学窓ガラス２が光電変換素子４の受光面
の上方のケーシング１に不活性ガスを介在させて装着さ
れ、光電変換素子４を密封している。そして、この光学
窓ガラス２の表面及び裏面には、画像光の反射を防止す
るための膜（例えばMgF₂,SiO₂等）11,12がコーティング
されている。このような光学窓ガラス２によりフレア光
が低減された画像光が光電変換素子４で電気信号に変換
され、その電気信号がリード・ピン３を介して外部に出
力されるので、良好な画像を得ることができる（実願昭
62−71798号参照）。

上述した光学窓ガラス反射防止膜をコーティングした
ラインセンサでは、フレア光をある程度低減させること
は可能であるが、限界があった。例えば、第11図に示す
ように光学窓ガラス２と光電変換素子４の保護層（例え
ばSiO₂）41とを透過して受光部マスク（例えば光遮光用
のアルミ蒸着層）42の面上で反射した光の一部が光学窓
ガラス２の反射防止膜11,12で再度反射されて受光面43
に入射してしまうことがある。

従って、例えば第12図に示される分布の光が入射した
とき、明部と暗部との境界では入射位置のブレが強調さ
れるので、光電変換素子から出力される電気信号のレベ
ルは第13図のようになる。即ち、明部の光が反射によっ
て暗部を検出する光電変換素子の受光面に入射してしま
い、明部と暗部との境界部分の濃度変化が曖昧となる。
特に、画像濃度を多段階レベルで読取り再生記録するこ
とが必要とされる装置において、画像の明暗境界部分の
濃度変化が曖昧である電気信号に変換されると、その再
生画像はコントラストのはっきりしない不明瞭な画像と
なってしまうという問題があった。

そこで、この発明の出願人は上述した問題点を解消す
るため、以下に述べる画像読取装置をさらに開発した。
第14図はその画像読取装置の入力光学系の一例の概略を
示す斜視図であり、照明用光源（例えば蛍光灯，棒状ハ
ロゲンランプ等）101から発せされる照明光を線状化し
て直接入射光のみがラインセンサ102の受光面に入射す
るように、照明用光源101と透過原稿（例えばカラーリ
バーサルフイルム）103との間の所定位置に所定幅のス
リット110aを有する光遮へい板110が設けられている。
この光遮へい板110は、その表面に例えばつや消しの黒
色塗装材（例えば商品名：サンデーペイント（大日本塗
料（株））が塗装若しくは印刷されており、スリット11
0a以外の部分に照射された照明用光源101からの照明光
を吸収する。そして、スリット110aを通過した線状の照
明光が透過原稿103を透過して画像光となり、この画像
光が結像レンズ104を介してラインセンサ102の受光面の
みに入射する。従って、余分な照明光は光遮へい板110
によってカットされるので、フレア光を大幅に低減させ
ることができる。

（発明が解決しようとする課題） 上述した画像読取装置では、一定倍率の画像を得る系
においてはコントラストのはっきりした明瞭な画像を得
ることができる。しかしながら、ラインセンサ，結像レ
ンズ，透過原稿のうち少なくとも２つが光軸方向に移動
して光学倍率を変える系においてはその移動により光軸
のズレが発生する場合があった。また、ラインセンサに
入射する線状の画像光の幅が光学倍率によって変化する
ので、上記画像読取装置におけるスリット幅は光学倍率
によって変化させる必要がある。第15図は一定の光学倍
率のもとでスリット幅を変化（W₃＞W₂＞W₁）させたとき
の明部と暗部の境界部分の電気信号のレベルの変化を示
す図であり、上記光学倍率に不適当なスリット幅ではコ
ントラストのはっきりしない不明瞭な画像になるという
問題があった。

この発明は上述のような事情から成されたものであ
り、この発明の目的は、ラインセンサ，結像レンズ，透
過原稿のうち少なくとも２つが光軸方向に移動して光学
倍率を変える系でもその移動による光軸のズレや明暗濃
度差の大きいエッジ部で暗部に光がまわり込んで濃度低
下をきたす現象を解消することができる画像読取装置に
用いられるスリットの位置決め装置を提供することにあ
る。

発明の構成； （課題を解決するための手段） この発明は、ラインセンサ、結像レンズ、透過原稿の
うち少なくとも２つが光軸方向に移動して光学倍率を変
えるようになっている画像読取装置に用いられるスリッ
ト位置決め装置に関するものであり、この発明の上記目
的は、画像光を線状化するスリットと、前記スリットを
当該スリットの長手方向及び光軸方向の両方向に直交す
る方向へ移動させる移動手段と、前記移動手段の駆動を
制御し、移動中の前記スリットを透過して来る前記画像
光の検出値に基づいて前記スリットの最適移動位置を決
定し、この最適移動位置に前記スリットを位置決めする
制御手段とを備えることによって達成される。

（作用） この発明のスリット位置決め装置は、スリットで線状
化された画像光がラインセンサの適切な位置に入射する
ように、スリットの位置決めを行なっているので、ズレ
の無い鮮明な画像を得ることができるものである。

（実施例） 第１図はこの発明のスリット位置決め装置が適用され
る画像読取装置の入力光学系の一例の概略を第14図に対
応させて示す斜視図であり、同一構成箇所は同符号を付
して説明を省略する。この画像読取装置は、従来の光遮
へい板110の代わりにスリット幅の異なるスリット210a,
210b,210cを有し、かつスリット移動機構300により図示
矢印ｐ方向に移動可能な光遮へい板210が照明用光源101
と透過原稿103との間の所定位置に設けられている。こ
の光遮へい板210は従来と同様にその表面につや消しの
黒色塗装材（例えば商品名：サンデーペイント（大日本
塗料（株））が塗装若しくは印刷されている。さらに、
スリット移動機構300の駆動を制御し、移動中のスリッ
ト210a,210b又は210cを透過してラインセンサ102に入射
した画像光の検出値に基づいてスリット210a,210b又は2
10cの最適位置を決定し、この最適位置にスリット210a,
210b又は210cを位置決めする制御装置350が備えられて
いる。従って、ラインセンサ102と結像レンズ104とを図
示矢印m,n方向に移動させて画像の光学倍率を変えた場
合は、制御装置350の制御指令に従ったスリット移動機
構300の駆動によって光遮へい板210を図示矢印ｐ方向に
移動させて現在の光学倍率に適したスリット幅のスリッ
トを光軸上に位置決めすることで明瞭な画像を得ること
ができる。

第２図は上述したスリット移動機構の一例を示す概略
斜視図であり、第３図はそのＸ−Ｘ線断面図である。光
遮へい板210上には光遮へい板210の移動方向ｐと平行に
配置されている２本のガイド棒301a,301bに沿って摺動
可能なスライダ302が固定されており、このスライダ302
上には光遮へい板210の移動方向ｐと平行に配置されて
いるボールねじのナット303が固定されている。さら
に、台板304が、スライダ302の上記固定面とは反対側の
面に接触しないように所定のギャップをあけ、かつ台板
304に設けられている開口部304Aからボールねじのナッ
ト303が突出するように配置されている。そして、ガイ
ド棒301a,301bの両端が台板304の一方の面（スライダ30
2側の面）に固定されている支持部材305a,305bに固定支
持されており、ボールねじのナット303に螺合されてい
るおねじ306を制御装置350からの制御指令に従って回転
されるパルスモータ307とそのおねじ306を支持する軸受
308a,308bとが台板304の他方の面に固定されている。そ
して、台板304のみが機台400に固定されている台板309
に固定され、他の部材（例えば光遮へい板210,スライダ
302等）は台板309と接触しないようになっている。ま
た、台板309には断面がコの字であって、その各側面に
ねじ310a,310bが螺合されている傾き調整手段311が固定
されており、さらに傾き調整レバー312の一端が傾き調
整手段311のねじ310a,310bの間であって、傾き調整手段
311に接触しない位置となるように、傾き調整レバー312
の他端が台板304に固定されている。

このような構成において、スリット位置決めを行なう
場合の動作例を第４図のフローチャートで説明する。ま
ず、台板309に穿孔されている位置決め穴321a,321bを機
台400に設けられている位置決めピン322a,322bに嵌入し
て台板309を位置決め後、固定ねじ323a,323b,323c,323d
によって機台400に固定する。そして、光遮へい板210等
が装着された台板304に穿孔されている穴324を台板309
に設けられている傾き調整ピン325に嵌入して台板304を
仮位置決めする。ラインセンサ102と結像レンズ104とを
移動させて画像の光学倍率を設定し（ステップS1）、そ
の光学倍率に合うスリットを選択して制御装置350に指
令する（ステップS2）。制御装置350は、パルスモータ3
07を駆動して光遮へい板210を移動させ、移動中の上記
スリットを透過してラインセンサ102に入射する画像光
の検出値を採取してスリットの最適位置を決定する（ス
テップS3,S4）。この最適位置決定方法としては、例え
ば第５図に示すように所定のスタート点（例えば選択し
たスリットの一端）からパルス数をカウントし、ライン
センサ102を出力信号レベルが最高値となったとき（こ
の例では15パルス）を最適位置として決定する。あるい
は、第６図に示すようにラインセンサ102の所定の出力
信号レベルを設定値として予め決めておき、その設定値
となる２箇所のスリット位置a,bの中間位置（ａ＋ｂ）/
2を最適位置として決定する。また、第７図に示すよう
に設計段階におけるラインセンサ102の最適位置ｅの出
力信号レベルとその前後位置c,d,f,gの出力信号レベル
を採取して最高値となる位置ｆを最適位置として決定す
る。

制御装置350はこのようにして決定した最適位置に上
記スリットを位置決めする（ステップS5）。その後、台
板304を固定ねじ326a,326b,326c,326dによって台板309
に固定して全ての処理を終了する。

なお、ラインセンサに対してスリットで線状化された
画像光が傾いているときは、傾き調整手段311のねじ310
a,310bの一方を緩めて他方を締めることで、傾き調整レ
バー312,台板304及び光遮へい板210が傾き調整ピン325
を中心として旋回するので、スリットで線状化された画
像光の傾きを零とすることができる。

以上の動作を行なうことによりスリットで線状化され
た画像光をラインセンサの適切な位置に入射させること
が可能となる。

なお、上述した制御装置350に光学倍率設定及びスリ
ットの選択の機能を持たせるようにしても良い。

第８図はこの発明のスリット位置決め装置が適用され
る画像読取装置の入力光学系の別の一例の概略を第１図
に対応させて示す斜視図であり、同一構成箇所は同符号
を付して説明を省略する。この場合は、透過原稿103の
下にスリット移動機構300を含む光遮へい板210を設けて
いる。このため、透過原稿103を照明用光源101に可能な
限り接近させることができるので、画像光の光量を確保
することができると共に、透過原稿103と結像レンズ104
との間の比較的広いスペースに光遮へい板210を配設す
ることができるので、設計の自由度が向上する。

なお、上述したスリットの数は特に限定されるもので
はなく、設けることが可能な範囲で任意の数として良
い。従って、この発明のスリット位置決め装置は、スリ
ットが１本である画像読取装置に対してもそのスリット
の位置決め手段として適用することができる。

また、上述した各実施例においては透過原稿に適用す
る場合について述べたが、特に限定されるものではな
く、反射原稿にも適用可能である。さらに、ラインセン
サの代わりに画像を面で読取るエリアセンサとしてもス
リット幅を広げることで同様の効果を呈する。

発明の効果； 以上のようにこの発明のスリット位置決め装置によれ
ば、光学倍率を変化させた場合でもズレが無く、エッジ
部の輪郭発生を押え、濃度分解能及び鮮鋭度の高い画像
を短時間で確実に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第８図はそれぞれこの発明のスリット位置決
め装置が適用される画像読取装置の入力光学系の一例の
概略を示す斜視図、第２図はこの発明の主要部であるス
リット移動機構の一例を示す概略斜視図、第３図はその
Ｘ−Ｘ線断面図、第４図は本発明のスリット位置決め装
置によるスリット位置決めの動作例を説明するフローチ
ャート、第５図〜第７図はそれぞれ本発明のスリット位
置決め装置によるスリットの最適位置決定方法を説明す
る図、第９図は従来のラインセンサの一例の概略を示す
斜視図、第10図はそのＡ−Ａ線断面図、第11図は従来の
ラインセンサの問題点を説明するためのラインセンサの
断面図、第12図は画像光の入射強度を表わす図、第13図
は第12図に対応している従来のラインセンサの出力信号
レベルを表わす図、第14図は従来の画像読取装置の入力
光学系の一例の概略を示す斜視図、第15図はスリット幅
の違いによるラインセンサの出力信号レベルを表わす図
である。 １……ケーシング、２……光学窓ガラス、３……リード
・ピン、４……光電変換素子、11,12……反射防止膜、4
1……保護層、42……受光部マスク面、43……受光面、1
01,201……照明用光源、102……ラインセンサ、103……
透過原稿、104……結像レンズ、110,210……光遮へい
板、110a,210a,210b,210c……スリット、300……スリッ
ト移動機構、301a,301b……ガイド棒、302……スライ
ダ、303……ナット、304,309……台板、305a,305b……
支持部材、306……おねじ、307……パルスモータ、308
a,308b……軸受、310a,301b……ねじ、311……傾き調整
手段、312……傾き調整レバー、321a,321b……位置決め
穴、322a,322b……位置決めピン、323a,323b,323c,323
d,326a,326b,326c,326d……固定ねじ、324……穴、325
……傾き調整ピン、350……制御装置、400……機台。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ラインセンサ、結像レンズ、透過原稿のう
   ち少なくとも２つが光軸方向に移動して光学倍率を変え
   るようになっている画像読取装置において、 画像光を線状化するスリットと、前記スリットを当該ス
   リットの長手方向及び光軸方向の両方向に直交する方向
   へ移動させる移動手段と、前記移動手段の駆動を制御
   し、移動中の前記スリットを透過して来る前記画像光の
   検出値に基づいて前記スリットの最適移動位置を決定
   し、この最適移動位置に前記スリットを位置決めする制
   御手段とを備えたことを特徴とするスリット位置決め装
   置。