JP2532460B2 - Document reader - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、複数色の現像器を備えた複写機の原稿読取
装置に係り、特に原稿に使用されている色と、その領域
を検知するための原稿読取装置に関するものである。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a document reading device of a copying machine equipped with a developing device for a plurality of colors, and more particularly to detecting a color used for a document and its area. The present invention relates to a document reading device for.

（従来の技術） 複写したい原稿には、一色のみに限らず、複数の色が
使われている場合がある。例えば、黒色で横書きされた
文字列に赤色でアンダーラインを付した原稿、或は色分
けされた図面、印鑑が捺印された書類等があり、この種
の原稿の複写には、主に二色の現像器を備えた複写機が
使用される。(Prior Art) The original document to be copied may use not only one color but a plurality of colors. For example, there are manuscripts in which a character string horizontally written in black is underlined in red, or a color-coded drawing, a document with a stamp stamped, and so on. A copying machine equipped with a developing device is used.

従来、このような複写機を使用して原稿を複写する場
合は、オペレータが原稿を見てキーボードから各々の現
像器を使用する領域を座標で指定したり、或はディジタ
イザーを用いて原稿上の色及びその領域の座標値を入力
し、これにより現像器を使い分けるようにしていた。Conventionally, when copying an original document using such a copying machine, an operator looks at the original document and designates the area in which each developing device is used from the keyboard with coordinates, or a digitizer is used to copy the original document. The color and the coordinate value of the area are input so that the developing device can be used properly.

（発明が解決しようとする問題点） 上記のような従来の入力方式では、原稿上の色の領域
をカーソル、マウス等により四角形状に切り出す形で座
標指定しなければならず、その操作が煩雑かつ面倒で時
間がかかると共に、間違い易い等の問題がある他、細か
い部分の色を指定するのは困難であった。(Problems to be Solved by the Invention) In the conventional input method as described above, it is necessary to specify the coordinates of the color area on the document in a rectangular shape with a cursor, a mouse, etc., and the operation is complicated. In addition, it is troublesome and time-consuming, and there are problems such as easy mistakes, and it is difficult to specify the color of a fine portion.

本発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、原稿上の色及びその領域をプレスキャンによ
り自動的に読み取り可能にし、複数色原稿の複写を容易
になし得るとともに、結像点での色収差を小さく抑える
ことができる原稿読取装置を提供することを目的とす
る。The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and makes it possible to automatically read the color and its area on a document by prescanning, thereby making it possible to easily copy a multi-color document, and An object of the present invention is to provide a document reading device capable of suppressing chromatic aberration at an image point to be small.

（問題点を解決するための手段） 本発明に係る原稿読取装置は、原稿から得られる画像
光を複数の光束に分割するマイクロプリズム板と、マイ
クロプリズム板によって分割された各光束を受光する複
数のイメージセンサと、各イメージセンサに対応して設
けられた分光透過特性の異なる複数のフィルタと、複数
のイメージセンサに画像光を結像する原稿読取レンズ
と、を有する原稿読取装置であって、上記マイクロプリ
ズム板は上記原稿読取レンズより光進行方向上流側に設
けられており、上記マイクロプリズム板には原稿からの
画像光がレンズを介さないで入射することを特徴とす
る。(Means for Solving Problems) A document reading apparatus according to the present invention includes a microprism plate that divides image light obtained from a document into a plurality of light beams, and a plurality of light beams that receive the respective light beams divided by the microprism plate. A document reading device having an image sensor, a plurality of filters provided corresponding to each image sensor and having different spectral transmission characteristics, and a document reading lens for forming image light on the plurality of image sensors. The micro-prism plate is provided on the upstream side of the original reading lens in the light traveling direction, and the image light from the original enters the micro-prism plate without passing through the lens.

（作用） 本発明においては、マイクロプリズム板が原稿走査画
像光を直接複数に分割し、これをそれぞれのフィルタを
通過させてそれぞれのリニヤイメージセンサで受けるこ
とにより、原稿に使用されている色及びその領域を検知
することが可能になる。(Operation) In the present invention, the micro-prism plate directly divides the original scanning image light into a plurality of light beams, passes them through their respective filters, and receives them by their respective linear image sensors. It becomes possible to detect the area.

従って、原稿の色及びその領域を前もって認識してお
くことができ、これに伴い複写時に各現像器の使用領域
の設定に入手を要さず、複写が容易になる。Therefore, the color of the original document and its area can be recognized in advance, and accordingly, it is not necessary to obtain the setting of the usage area of each developing device at the time of copying, and the copying becomes easy.

又、マイクロプリズム板には略平行な光束が入射する
ため、結像点（イメージセンサ上）での色収差を小さく
抑えることができる。Further, since a substantially parallel light beam is incident on the micro prism plate, it is possible to suppress chromatic aberration at the image forming point (on the image sensor) to be small.

（実施例） 以下、本発明に関する参考例を第１図〜第７図に基づ
いて説明する。(Examples) Hereinafter, reference examples relating to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 7.

第１図は参考例に係る原稿読取装置の一例を示す概略
構成図である。同図において、全体符号１で示す原稿読
取装置は、原稿を複写する前にプレスキャンすることに
より原稿の色及びその領域を認識するためのもので、原
稿を読み取る原稿読取レンズ２と、この原稿読取レンズ
２の後段に配置され、レンズ２を通過した光束を２つの
光束に分けるマイクロプリズム板３と、この分割された
一方の光路4a上に配置され特定の色の波長のみを通過さ
せる、例えば赤色透過フィルタ５、及び他方の光路4b上
に配置され上記波長以外の光を通過させる、例えば赤色
カットフィルタ６と、これら各フィルタ5,6の後段にあ
って上記原稿読取レンズ２の焦点面に配置された各々の
リニヤイメージセンサ7,8とから構成されている。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an example of a document reading apparatus according to a reference example. In FIG. 1, an original reading apparatus indicated by the whole reference numeral 1 is for recognizing the original color and its area by pre-scanning the original before copying the original. A micro-prism plate 3 that is arranged in the latter stage of the reading lens 2 and divides the light flux that has passed through the lens 2 into two light fluxes, and is disposed on one of the split optical paths 4a and passes only the wavelength of a specific color. The red transmission filter 5 and the other optical path 4b are arranged to pass light having a wavelength other than the above wavelength, for example, a red cut filter 6 and a focal plane of the original reading lens 2 in the subsequent stage of the filters 5 and 6. The linear image sensors 7 and 8 are arranged.

又、上記マイクロプリズム板３は、第２図に示す如き
直角三角形状の微小プリズム3aをその軽斜面の向きが交
互になるよう多数平面状に配列して成るものであって、
微小プリズム3aの傾斜面側から光束が入射すると、これ
を透過した光束は第２図に示すように屈折されることに
なる。従って、第２図に示す微小プリズム3aをその傾斜
面が交互に逆向きとなるよう平面状に配列して成るマイ
クロプリズム板３に対し原稿読取レンズ２からの光束が
入射されると、その斜め上方を向いている傾斜面に入射
した光は下方へ屈折され、斜め下方を向いている傾斜面
に入射した光は上方へ屈折され、これにより原稿読取レ
ンズ２を通過した光束を２光束に分けることができる。The microprism plate 3 is formed by arranging a plurality of right-angled triangular microprisms 3a as shown in FIG. 2 in a plane so that the directions of their light slopes alternate.
When a light beam enters from the inclined surface side of the micro prism 3a, the light beam that has passed through it is refracted as shown in FIG. Therefore, when the light beam from the original reading lens 2 is incident on the micro prism plate 3 which is formed by arranging the minute prisms 3a shown in FIG. Light incident on the inclined surface facing upward is refracted downward, and light incident on the inclined surface facing obliquely downward is refracted upward, whereby the light flux passing through the original reading lens 2 is divided into two light fluxes. be able to.

ここで、微小プリズム3aの頂角をθ、屈折率をｎ、入
射角をαとすると、出射角ｉは、 となる。Here, when the apex angle of the micro prism 3a is θ, the refractive index is n, and the incident angle is α, the exit angle i is Becomes

又、第１図に示すように、マイクロプリズム板３から
リニヤイメージセンサ7,8までの光軸方向の距離Ｘ、光
軸Ｌからリニヤイメージセンサ７（８）までの距離をＹ
とすると、 tani＝Y/X となり、実際にθ＝10゜、ｎ＝1.5、α＝10゜、かつリ
ニアイメージセンサ7,8の形状によりＹ＝13mmとした場
合、Ｘ＝48.2mmであれば、マイクロプリズム板３で２分
されたそれぞれの光像を各々のリニヤイメージセンサ7,
8上に結ぶことが可能になる。Further, as shown in FIG. 1, the distance X from the microprism plate 3 to the linear image sensors 7 and 8 in the optical axis direction and the distance from the optical axis L to the linear image sensor 7 (8) are Y.
Then, tani = Y / X, and if θ = 10 °, n = 1.5, α = 10 °, and Y = 13 mm due to the shape of the linear image sensor 7,8, if X = 48.2 mm , The linear image sensor 7 for each optical image divided into two by the micro prism plate 3,
It becomes possible to tie on 8.

第３図は上記赤色透過フィルタ５の透過特性を示すグ
ラフであり、第４図は赤色カットフィルタ６の透過特性
を示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing the transmission characteristic of the red transmission filter 5, and FIG. 4 is a graph showing the transmission characteristic of the red cut filter 6.

第５図は原稿読取装置１を備えた複写機の概略斜視図
であり、第６図はその光学系の概略構成図である。FIG. 5 is a schematic perspective view of a copying machine equipped with the document reading apparatus 1, and FIG. 6 is a schematic configuration diagram of its optical system.

この第５図及び第６図において、９は複写機本体、10
はその上面に設けた原稿台、11は原稿台10上にセットさ
れた原稿であり、この原稿11には赤色を含めた複数の色
が使われている。In FIGS. 5 and 6, 9 is a copying machine main body and 10
Is a manuscript table provided on the upper surface thereof, 11 is a manuscript set on the manuscript table 10, and the manuscript 11 uses a plurality of colors including red.

又、12は原稿台10の下面側に配置された照明装置、13
は原稿11に対向された第１のミラー、14は第１のミラー
13に対向された第２のミラー、15は第２のミラー14に対
向された第３のミラー、16は第３のミラー15の光路に配
置された像露光レンズ、17は像露光レンズ16の通過光路
側に対向配置した第４のミラー、18は第４のミラー17に
対向された第５のミラー、19は第５のミラー18に対向さ
れた第６のミラーであり、20は第６のミラー19の光反射
方向に配置した感光ドラムである。そして、原稿読取装
置１は第３のミラー15に対向して像露光用の光路と別に
配置されている。Further, 12 is an illuminating device arranged on the lower surface side of the document table 10, 13
Is the first mirror facing the document 11 and 14 is the first mirror
A second mirror facing 13; 15 a third mirror facing the second mirror 14; 16 an image exposure lens arranged in the optical path of the third mirror 15; and 17 an image exposure lens 16. A fourth mirror 18 is disposed to face the passing optical path side, 18 is a fifth mirror facing the fourth mirror 17, 19 is a sixth mirror facing the fifth mirror 18, and 20 is a sixth mirror. The photosensitive drum is arranged in the light reflecting direction of the mirror 19. The document reading device 1 is arranged opposite to the third mirror 15 and separately from the optical path for image exposure.

次に、動作について説明する。 Next, the operation will be described.

照明装置12により照明された原稿台10上の原稿11を第
１のミラー13、第２のミラー14及び第３のミラー15によ
り走査し、これを先ず原稿読取装置１の読取レンズ２、
マイクロプリズム板３、フィルタ5,6を介して焦点に配
置したリニヤイメージセンサ7,8で受光する。The original 11 on the original table 10 illuminated by the illuminating device 12 is scanned by the first mirror 13, the second mirror 14 and the third mirror 15, and this is first read by the reading lens 2 of the original reading device 1,
Light is received by linear image sensors 7 and 8 arranged at the focal point through the micro prism plate 3 and filters 5 and 6.

ここで、読取レンズ２を通過した光束は、マイクロプ
リズム板３により２光束に分けられる。２つに分けられ
た一方の光束は赤色透過フィルタ５に向けられ、これに
より原稿の赤色波長成分の光だけを透過させてリニヤイ
メージセンサ７に結像させる。同様にして、他方の光束
は赤色カットフイルタ６に向けられ、これにより原稿の
赤色波長成分以外の光だけを透過させてリニヤイメージ
センサ８に結像させる。従って、リニヤイメージセンサ
７は原稿11の赤色画像を感知し、その原稿上の座標領域
を認識する。又、リニヤイメージセンサ８は原稿11の赤
色以外の画像を感知すると同時に、その原稿上の座標領
域を認識することになる。Here, the light flux that has passed through the reading lens 2 is split into two light fluxes by the micro prism plate 3. One of the two divided light beams is directed to the red transmission filter 5, whereby only the light of the red wavelength component of the original is transmitted and an image is formed on the linear image sensor 7. Similarly, the other light flux is directed to the red cut filter 6, whereby only the light other than the red wavelength component of the document is transmitted and an image is formed on the linear image sensor 8. Therefore, the linear image sensor 7 senses the red image of the original 11 and recognizes the coordinate area on the original. Further, the linear image sensor 8 senses an image of the original 11 other than red, and at the same time, recognizes the coordinate area on the original.

このように、実際の複写以前に予め原稿11を走査する
ことにより、原稿11に使われている色と、その領域を自
動的に認識することができる。In this way, by scanning the document 11 in advance before the actual copying, it is possible to automatically recognize the color used in the document 11 and its area.

第７図は複写機の制御用ブロック図を示すものであ
る。同図において、原稿の複写に際し、操作キー22を操
作して複写機をスタートさせると、先ず、中央処理装置
（以下、CPUと略称する）21が原稿の色及びその領域の
認識動作モードとなり、これにより各リニヤイメージセ
ンサ7,8からの出力を増幅器23,24で増幅し、これをそれ
ぞれのA/D変換器25,26でデジタル量に変換してCPU21内
のメモリ（図示せず）に取り込み、記憶する。FIG. 7 is a block diagram for controlling the copying machine. In the figure, when copying the original, when the operation key 22 is operated to start the copying machine, first, the central processing unit (hereinafter, abbreviated as CPU) 21 enters the operation mode for recognizing the original color and its area, As a result, the outputs from the linear image sensors 7 and 8 are amplified by the amplifiers 23 and 24, converted into digital amounts by the respective A / D converters 25 and 26, and stored in a memory (not shown) in the CPU 21. Capture and memorize.

原稿の色及びその領域の認識処理が終了すると、CPU2
1は複写動作モードに切り換わり、上記取り込み情報に
基づいて現像器の現像領域を演算し、その演算結果をシ
ーケンスコントローラ27に出力することにより、イレー
サ28、現像器29及び駆動系30を制御して原稿に対応した
２色複写を行う。この場合、どの色の時どの現像器を使
用するかを指定しておけば、従来のようにディジタイザ
ーやキーボードによって各現像器の現像領域を入力する
必要がなく、プレスキャンだけで容易に２色複写が可能
になる。When the process of recognizing the original color and its area is completed, CPU2
1 switches to the copy operation mode, calculates the developing area of the developing device based on the above-mentioned fetch information, and outputs the calculation result to the sequence controller 27, thereby controlling the eraser 28, the developing device 29, and the drive system 30. Two-color copy corresponding to the original. In this case, if you specify which developing device to use for which color, you do not need to enter the developing area of each developing device with a digitizer or keyboard as in the past, and you can easily perform prescan. Color copying is possible.

又、各リニヤイメージセンサ7,8は、これに集光され
る光の量を検出する光量検出手段として機能させ得る。
即ち、リニヤイメージセンサは、これに照射される光の
量に応じた電流を出力するから、この出力電流レベルを
検出することにより、各読取領域の光量を検知できる。
従って、イメージセンサの出力値を照明装置のランプ電
圧の制御系、現像バイアス電圧の制御系にフィードバッ
クすることにより自動露光量調整も可能になる。Further, each of the linear image sensors 7 and 8 can function as a light amount detecting unit that detects the amount of light condensed on the linear image sensor.
That is, since the linear image sensor outputs a current according to the amount of light applied to the linear image sensor, the light amount of each reading area can be detected by detecting the output current level.
Therefore, the exposure value can be automatically adjusted by feeding back the output value of the image sensor to the control system of the lamp voltage and the control system of the developing bias voltage of the illumination device.

次に、本発明の実施例を第８図に基づいて説明する。
尚、第８図は本発明に係る原稿読取装置の概略構成図で
あり、本図においては第１図にて示したと同一要素には
同一符号を付しており、以下、それらについての説明は
省略する。Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
Incidentally, FIG. 8 is a schematic configuration diagram of the document reading apparatus according to the present invention. In this figure, the same elements as those shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be given below. Omit it.

本実施例において、第１図に示した参考例と異なる点
は、原稿読取レンズ２の前段にマイクロプリズム板３を
配置し、原稿読取レンズ２に入る光束をマイクロプリズ
ム板３により２つの光束に分け、それぞれの分割光束を
レンズ２で集束してフィルタ5,6を介し各リニヤイメー
ジセンサ7,8に結像するようにしたことである。This embodiment is different from the reference example shown in FIG. 1 in that a micro prism plate 3 is arranged in front of the original reading lens 2 and a light beam entering the original reading lens 2 is divided into two light beams by the micro prism plate 3. That is, the divided luminous fluxes are converged by the lens 2 and focused on the linear image sensors 7 and 8 through the filters 5 and 6.

而して、本実施例によれば、前記参考例と同様の効果
が得られる他、原稿読取レンズ２をマイクロプリズム板
３の後段に置くことにより、より小スペース化できると
共に、平行な光束がマイクロプリズム板へ入射されるた
め、色収差も小さくなる効果がある。Thus, according to this embodiment, in addition to the same effects as those of the reference example, by placing the document reading lens 2 in the subsequent stage of the micro prism plate 3, a smaller space can be achieved and a parallel light beam can be generated. Since the light enters the micro prism plate, it has an effect of reducing chromatic aberration.

尚、以上の参考例及び本発明の実施例では、フィルタ
に赤色透過フィルタ及び赤色カットフィルタを用いた場
合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば青
色透過フィルタと青色カットフィルタ、緑色透過フィル
タと緑色カットフィルタ、青色透過フィルタと赤色透過
フィルタを用いることにより、青、緑、赤、黒をそれぞ
れ区別し、認識することも可能となり、かつこれらフィ
ルタ及び現像器を揃えることにより、種々の複写が可能
になる。In the above reference examples and embodiments of the present invention, the case where a red transmission filter and a red cut filter are used for the filter is described, but the present invention is not limited to this, and for example, a blue transmission filter and a blue cut filter, a green filter. By using a transmission filter and a green cut filter, and a blue transmission filter and a red transmission filter, it is possible to distinguish and recognize blue, green, red, and black respectively. Can be copied.

（発明の効果） 以上の説明で明らかなように、本発明によれば、原稿
から得られる画像光を複数の光束に分割するマイクロプ
リズム板と、マイクロプリズム板によって分割された各
光束を受光する複数のイメージセンサと、各イメージセ
ンサに対応して設けられた分光透過特性の異なる複数の
フィルタと、複数のイメージセンサに画像光を結像する
原稿読取レンズと、を有する原稿読取装置において、上
記マイクロプリズム板は上記原稿読取レンズより光進行
方向上流側に設けられており、上記マイクロプリズム板
には原稿からの画像光がレンズを介さないで入射するよ
う構成したため、原稿上の色及びその領域をプレスキャ
ンにより自動的に読み取ることができ、複数色原稿の複
写を容易になし得るとともに、結像点での色収差を小さ
く抑えることができるという効果が得られる。(Effects of the Invention) As is apparent from the above description, according to the present invention, a micro prism plate that divides image light obtained from a document into a plurality of light beams, and each light beam that is divided by the micro prism plate is received. In an original reading device having a plurality of image sensors, a plurality of filters provided corresponding to each image sensor and having different spectral transmission characteristics, and an original reading lens for forming image light on the plurality of image sensors, The microprism plate is provided on the upstream side of the original reading lens in the light traveling direction, and the image light from the original enters the microprism plate without passing through the lens. Can be automatically read by pre-scanning, making it easy to copy multi-color originals and suppressing chromatic aberration at the image formation point. The effect of being able to obtain is obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第１図は参考例に係る原稿読取装置の一例を示す概略構
成図、第２図は参考例におけるマイクロプリズム板を構
成する微小プリズムの説明図、第３図及び第４図は参考
例におけるフィルタの特性図、第５図は原稿読取装置を
備えた複写機の斜視図、第６図はその光学系の概略構成
図、第７図は複写機制御系のブロック図、第８図は本発
明に係る原稿読取装置の概略構成図である。 １……原稿読取装置、２……原稿読取レンズ、３……マ
イクロプリズム板、3a……微小プリズム、5,6……フィ
ルタ、7,8……リニヤイメージセンサ、９……複写機本
体、11……原稿。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an example of a document reading apparatus according to a reference example, FIG. 2 is an explanatory diagram of a micro prism constituting a micro prism plate in the reference example, and FIGS. 3 and 4 are filters in the reference example. FIG. 5 is a perspective view of a copying machine equipped with a document reading device, FIG. 6 is a schematic configuration diagram of its optical system, FIG. 7 is a block diagram of a copying machine control system, and FIG. 8 is the present invention. FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a document reading device according to the present invention. 1 ... Original reading device, 2 ... Original reading lens, 3 ... Micro prism plate, 3a ... Micro prism, 5,6 ... Filter, 7,8 ... Linear image sensor, 9 ... Copier body, 11 ... manuscript.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】原稿から得られる画像光を複数の光束に分
割するマイクロプリズム板と、マイクロプリズム板によ
って分割された各光束を受光する複数のイメージセンサ
と、各イメージセンサに対応して設けられた分光透過特
性の異なる複数のフィルタと、複数のイメージセンサに
画像光を結像する原稿読取レンズと、を有する原稿読取
装置であって、 上記マイクロプリズム板は上記原稿読取レンズより光進
行方向上流側に設けられており、上記マイクロプリズム
板には原稿からの画像光がレンズを介さないで入射する
ことを特徴とする原稿読取装置。1. A micro-prism plate for dividing image light obtained from an original into a plurality of light beams, a plurality of image sensors for receiving each light beam divided by the micro-prism plate, and a plurality of image sensors provided corresponding to each image sensor. An original reading device having a plurality of filters having different spectral transmission characteristics and an original reading lens for forming image light on a plurality of image sensors, wherein the microprism plate is upstream of the original reading lens in the light traveling direction. An original reading device provided on the side, wherein image light from an original enters the microprism plate without passing through a lens.