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発明の名称 画像読み取り装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平7−87268
公開日 平成7年(1995)3月31日
出願番号 特願平5−227039
出願日 平成5年(1993)9月13日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】小鍜治 明 (外2名)
発明者 谷川 浩
要約 目的
部品等の取付誤差が生じても原稿面を照らす光の照度にあまり変化が生じない画像読み取り装置を提供することを目的とする。

構成
ケース6の原稿面7との対向部8に断面形状が楕円の反射部9を設ける。そしてその楕円の一方の焦点F1には発光素子3を、他方の焦点F2は原稿面7から離れた位置に設けている。
特許請求の範囲
【請求項1】光源と、前記光源から放出された光を集光して原稿面を照らす集光手段と、原稿面で反射した光を読み取る読み取り手段とを備え、前記集光手段によって集光された光は原稿面から離れた位置に焦点を有することを特徴とする画像読み取り装置。
【請求項2】集光手段を断面楕円形状の反射部とし、前記反射部の2つの焦点の内一方の焦点には光源を配置し、他方の焦点は原稿面から離れた位置に配置したことを特徴とする請求項1記載の画像読み取り装置。
【請求項3】ケースと、前記ケースの原稿と対向する部分に原稿面に面するように設けられた断面楕円形状の反射部と、前記反射部に対向する位置に設けられた光源と、原稿面から反射してきた光を受光する受光ユニットとを備え、前記反射部によって集光された光は原稿面から離れた位置に焦点を有することを特徴とする画像読み取り装置。
【請求項4】反射部の断面である楕円の2つの焦点の内一方の焦点には光源を配置し、他方の焦点は原稿面から離れた位置に配置したことを特徴とする請求項3記載の画像読み取り装置。
【請求項5】ケースと、前記ケースの原稿と対向する部分に原稿面に対向するように設けられた断面楕円状の反射部と、前記反射部に対向して設けられた光源と、前記光源を搭載し前記ケースの原稿と対向する部分に設けられた透明な光源ユニットと、前記ケースに設けられ原稿から反射してきた光を読み取る読み取り素子を搭載した受光ユニットと、前記読み取り素子と前記原稿の間に設けられたロッドレンズアレイとを備え、前記反射部によって反射された光を原稿上に照射するとともに、前記反射部によって集光された光は原稿面から離れた位置に焦点を有することを特徴とする画像読み取り装置。
【請求項6】反射部の断面である楕円の2つの焦点の内一方の焦点には光源を配置し、他方の焦点は原稿面から離れた位置に配置したことを特徴とする請求項5記載の画像読み取り装置。
【請求項7】原稿面の光源によって照射される領域において、前記領域の原稿の相対的移動方向に沿った幅でしかも前記領域で最も高い照度を100%としたとき照度が80%以上の照射幅が、ロッドレンズアレイの原稿上のレンズ開口領域における原稿との相対的移動方向に沿ったレンズ開口幅の50%〜100%であることを特徴とする請求項6記載の画像読み取り装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ファクシミリ、イメージスキャナ、複写機等に用いられる画像読み取り装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図4は従来の画像読み取り装置を示す部分拡大側面図である。図4において、15は原稿面、16は光源ユニットで、光源ユニット16には光源17が設けられている。18は光源17からの光を原稿面15に集光させる反射部、19は原稿面15から反射してきた光を受光ユニットの受光素子(図示せず)に導くロッドレンズアレイである。このように構成された画像読み取り装置は反射部18で反射された光が原稿面15上で焦点を結ぶように設計されている。すなわち反射部18は断面楕円形状に形成されており、その楕円の一つの焦点F3には光源17が配置されており、一方の焦点F4は原稿面15上に来るように配置されている(特開平2−100201号公報や特開昭61−213835号公報)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記従来の構成では、光源17や反射部18等の取付位置にばらつきが生じると、焦点F3が原稿面15から外れる部分と、そうでない部分が生じるので、受光ユニットに入る反射光の強さは部分的にかなりばらつきが生じる。従って、受光ユニットに入った反射光を基に算出した画像データの中の濃度に関するデータの部分において、部分的に偏りが生じるので、その画像データを基に画像を印刷等で得ようとすると、各部分において画像の濃度のばらつきが大きく画像品質が悪くなっていた。具体的に示せば、例えば常に印刷物の両端部は濃く印刷され、中央部は淡く印刷されるというような不具合が生じている。
【0004】更に各部品の取付位置が異ならないように装置を製造しようとすると、製造工程が複雑になったり、作業性が悪くなったり、不良率が大きくなるという問題点もあった。
【0005】本発明は前記従来の課題を解決するもので、各部品の取付位置が異なっても、原稿面を照射する光の照度の変化が小さい画像読み取り装置を提供することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するために、集光手段で集光された光の焦点を積極的に原稿面から離した。
【0007】
【作用】この構成により、多少各部品の取付位置が異なっても、原稿面を照射する光の照度は変化しない。これは、以下の理由からである。すなわち焦点からそれぞれ任意のV,B地点(V地点の方がB地点より焦点に近い)において、V地点の照度とV地点からDだけ焦点から遠ざかった地点の照度の変化率は、B地点の照度とB地点からDだけ焦点から遠ざかった地点の照度の変化率に較べて非常に大きくなる。すなわち焦点に近い地点の方が、僅かな焦点の変化により大きく照度が変化する。
【0008】
【実施例】(実施例1)図1は本発明の第1の実施例における画像読み取り装置を示す側断面図である。図1において、1は光源ユニットで、光源ユニット1は原稿を押さえつける押圧板を兼用した透明な基板2と、基板2上に設けられた発光素子3と、発光素子3を覆うように設けられた保護膜4と、図示していないが基板2上に形成された印刷回路によって構成されている。又5は前述の印刷回路の一部を構成するチップ抵抗器である。基板2は例えばソーダガラス等の材料を板状に加工して用いられる。又発光素子3は例えばLEDや蛍光管等が用いられ、更に保護膜4としてはシリコン樹脂等が用いられる。
【0009】6はケースで、ケース6はアルミ等を射出成形で所定の形状に加工したり、又樹脂等の高分子材料を成形加工して形成される。ケース6の原稿面7との対向部8には楕円からなる断面形状を有した反射部9が設けられており、しかも対向部8に光源ユニット1を取り付ける際には、発光素子3と反射部9が対向するように取り付けられる。しかも発光素子3は反射部9が形成する楕円の一方の焦点F1に位置している。更に他方の焦点F2は原稿面7上に位置させない。
【0010】反射部9はケース6をアルミ等の射出成形で形成された場合には、加工を施さなくても十分に光を反射させることができるが、反射効率をよくするためにアルミ等の材料で形成された反射膜を薄膜形成技術等によって反射部9に別途形成したり、アルミ等で構成された反射部材を反射部9に張り付けたり、反射部9を化学処理や研磨加工を施しても良い。
【0011】更にケース6を樹脂等で構成した場合には、反射部9に薄膜形成技術等を用いて反射膜を形成したり、又反射部9にアルミ等で構成された反射部材を張り付ける等が考えられる。
【0012】10はケース6の対向部8と反対側の端部に設けられた受光ユニットで、受光ユニット10は、基板11上に受光素子12が設けられた構成となっている。
【0013】13はケース6に設けられた貫通孔で、貫通孔13にはロッドレンズアレイ14が接着剤等を用いて保持されている。
【0014】以上のように構成された画像読み取り装置において、以下その動作について図2の本発明の第1の実施例における画像読み取り装置を示す部分拡大側面図を用いて説明する。
【0015】まず図2においてF1及びF2はそれぞれ反射部9を形成する楕円の焦点であり、焦点F1は発光素子3が設けられた位置とほぼ同じ位置に設定されており、焦点F2は基板2よりもロッドレンズアレイ14寄りに設定されている。
【0016】発光素子3から放出された光は反射部9で反射して、焦点F2及び基板2を通って原稿面7に照射される。原稿面7に照射された光は原稿面7で反射してロッドレンズアレイ14を通り受光素子12に入射して、画像を取り込む。
【0017】この時、装置の移動方向に平行な光の照射幅Lはロッドレンズアレイ14の原稿面7におけるレンズ開口幅Mの50%〜100%となることが好ましい。ここで照射幅Lとは、発光素子3によって原稿面7が照らされる領域の内で、原稿面7と装置の相対的移動方向に沿った幅であるとともに前記領域内で最も照度の高い部分を100%としたときに照度が80%以上の領域の幅である。
【0018】このように構成された画像読み取り装置は、原稿面7から離れた位置に焦点F2を持って来ているので、例え製造工程で各部品(発光素子3や反射部9やロッドレンズアレイ14や受光素子12等)の配置位置のばらつきが生じて焦点F2の位置や光軸Zが多少変化しても、原稿面7を照射する光の照度は少ししか変化が生じないので、特性のばらつきを小さくすることができる。反対に従来例では、図4に示すように発光素子17からの光が原稿面15上に焦点F4を結ぶように構成されていたので、わずかな各部品の取付位置のばらつきが生じると、焦点F4が原稿面15上から離れてしまい、その結果、光の照度が大きく変化するために特性のばらつきが生じていた。本実施例では、部品等の配置位置等が最大限ばらついても原稿面7を照らす光の照度のばらつきが、設計位置に焦点を位置させた場合の原稿面7の照度の±20%以下(好ましくは±10%以下)となるように焦点F2の位置を原稿面7から離している。
【0019】従って本実施例の画像読み取り装置で読み取った画像データに基づいて、印刷を行うと、その印刷物に濃度の偏りは生じない。従来の画像読み取り装置では、例えば、常に印刷物の両端部が濃度が濃く、中央部が淡いという不具合が生じていたが、本実施例では、前述のように原稿面7を照らす光の照度が、各部品の取付位置が異なっても変化しないので、印刷物に濃度の偏りは生じない。
【0020】又本実施例では、装置の移動方向に平行な光の照射幅Lはレンズ開口幅Mの50%〜100%とすることを好ましいとしたが、照射幅Lがレンズ開口幅Mの50%を下回ると、先ほど説明したように、部品等の取付誤差による焦点F2のずれが生じ、原稿面7の照度の変化が大きくなるので好ましくない。更に100%を超えると効果的に原稿面7を照らすことができない(所定の原稿面7以外を照らすことになる)ので効率が悪くなる。
【0021】更に本実施例によれば、各部品の取付誤差によって、焦点F2の位置や光軸Zがずれても、照射幅Lから光軸Zがずれることはないので、安定した特性の画像読み取り装置を提供できる。
【0022】(実施例2)図3は本発明の第2の実施例における画像読み取り装置を示す部分拡大側面図である。
【0023】図2と図3に示す画像読み取り装置の違いは焦点F2の位置である。即ち本実施例の画像読み取り装置では焦点F2が原稿面7よりも原稿側に入り込んだ位置するように構成されている。
【0024】このように構成すると図1に示す(実施例1)と同様に各部品の取付誤差が生じても特性のばらつきを抑えることができる。
【0025】
【発明の効果】本発明は、集光手段で集光された光の焦点を積極的に原稿面から離したことにより、多少各部品の取付位置が異なっても、原稿面を照射する光の照度は変化しないので、印字した際に印字濃度の濃淡が出難く印字品質を低下させることはない。




 

 


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