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CN1178454C - 图像读出装置 - Google Patents

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Abstract

在利用弹簧压紧CIS，使接触构件与原稿台玻璃的下表面接触的图像读出装置中，接触构件被配置在CIS的主扫描读出范围内，具体地说，被配置在原稿台玻璃相对于主扫描读出范围的两个端部弯曲量为最大弯曲量的大约为1/2的点处。从而，原稿台玻璃弯曲时，CIS相对于没有弯曲时的位置抗拒弹簧的弹簧力被向下推出约为原稿台玻璃在主扫描读出范围内的最大弯曲量的约1/2。借此，CIS的最佳焦点位置向下方移动，结果，作为原稿面的原稿台玻璃的表面在主扫描读出范围的整个区域内被保持在CIS的有效焦点范围中，进行高质量图像读出。

Description

图像读出装置
技术领域
本发明涉及采用贴紧型图像传感器的原稿台固定型的图像读出装置。
背景技术
在图像读出装置中，使用CCD图像传感器或接触式图像传感器(下面称之为CIS)。与CCD图像传感器相比，CIS具有诸多优点，例如可使装置小型化，大幅度简化驱动系统，几乎无需调整，并且在图像中不会因缩小光学系统造成畸变等。
另一方面，由于CIS的结构为利用自聚焦透镜阵列将从原稿表面上反射的光成像在光接收元件上，所以存在着焦深小，当CIS的支承结构的精度不够时，容易产生聚焦不准的问题。对于这一问题，在特开平7-193689号公报，USP5801851等中，提出了通过使设于CIS的上面的两端部的滚轮、滑动构件等与原稿台玻璃的下面接触，在把CIS与原稿面的距离保持恒定的状态下读出图像、防止聚焦不准的方法。
在把原稿固定到原稿台玻璃上读出原稿图像信息的所谓书册扫描式的图像读出装置中，当把书及辞典等厚的原稿置于原稿台玻璃上用压板压紧时，在原稿台玻璃上会造成向下方的弯曲。这种原稿台玻璃在主扫描方向的弯曲量，相对于支承原稿台玻璃的远端和近端而言，中央部附近最大。
在上述例子中，在CIS两端的图像读出范围的外侧全部使滚轮、滑动构件等与原稿台玻璃的下表面接触。因此，在CIS的图像读出范围中，虽然在CIS两端附近与原稿面的距离保持良好的精度，但在中央附近，原稿面比最佳焦点位置过分靠近CIS，从而容易产生聚焦不准。
图11是表示现有技术的图像读出装置的侧面剖面图。此外，在图12中，表示将厚的原稿载置于原稿台玻璃3上、压紧压板8，在原稿台玻璃3上产生弯曲的状态的图示。安装到CIS1上的自聚焦透镜的焦深为±0.5mm，夹持最佳焦点位置的1mm的范围为有效焦点范围。原稿台玻璃3的弯曲量相对于CIS1的主扫描读出范围的两端部而言，中央部分最大，在这里，成为向下方弯曲0.6mm的状态。
在现有的图像读出装置中，在主扫描读出范围的外侧配置接触构件2。因此，如图12所示，当原稿台玻璃3主扫描方向的弯曲量大于CIS1的有效焦点范围时，在作为原稿面的原稿台3的上表面中，主扫描读出范围的中央部附近脱离有效焦点范围，在这部分产生聚焦不准，使图像质量降低。
发明内容
本发明的目的是，即使在原稿台弯曲的情况下，也能够读出高质量的图像。
根据本发明的一个实施例，其特征为，它配备有：原稿载置于其上表面的透明的原稿台；配置在上述原稿台的下表面侧的贴紧型图像传感器；使上述贴紧型图像传感器沿副扫描方向移动的副扫描单元；为将上述原稿台与上述贴紧型图像传感器之间的间隔保持恒定、设于上述贴紧型图像传感器上、配置在上述贴紧型图像传感器的主扫描读出范围之外的至少两个部位处的第一接触构件；压紧到上述贴紧型图像传感器上、使上述第一接触构件与上述原稿台的下表面接触的压紧构件；设在上述贴紧型图像传感器上，配置在上述贴紧型图像传感器的主扫描读出范围内的同时，至少在上述原稿台不弯曲的状态下，从上述原稿台的下表面沿垂直方向离开规定的间隔的至少两个部位处配置的第二接触构件。
本发明的其它目的和特点将从下面的描述及附图中变得更加明显，其中，在全部附图中，类似的部件赋予类似的参考标号。
附图说明
图1是第一实施形式的图像读出装置的侧视剖面图。
图2是第一实施形式的图像读出装置的仰视图。
图3是图1、2的III-III线的正视剖面图。
图4是作为接触构件采用半球状的滑动构件的CIS1的透视图。
图5是作为接触构件采用滚轮的CIS1的透视图。
图6是表示第一实施形式的图像读出装置中的有效焦点范围与原稿面之间的关系的示意图。
图7是表示在第一实施形式的图像读出装置中、原稿台玻璃3上产生弯曲的状态的示意图。
图8是第二实施形式的图像读出装置的侧面剖视图。
图9是表示第二实施形式的图像读出装置中有效焦点范围与原稿面的关系的示意图。
图10是第二实施形式的图像读出装置中，在原稿台玻璃3上产生弯曲的状态的示意图。
图11是现有技术的图像读出装置的侧视剖面图。
图12是表示在现有图像读出装置中，在原稿台玻璃3上产生弯曲的状态的示意图。
具体实施方式
下面参照附图对本发明的图像读出装置的优选实施形式进行说明。
(第一个实施例)
图1表示第一个实施例的图像读出装置的侧视剖面图，图2表示其仰视图，图3表示图1、2的III-III线的正视剖视图。此外，图4，5表示CIS1的透视图。
如图1～3所示，在图像读出装置中，CIS1可沿上下方向自由移动地装载到箱形移动体4上。在移动体4内，CIS1的两个端部被弹簧5等压紧构件向上加压，该CIS1经由配置到至少两个部位处(在本实施例中四个部位)接触构件2与原稿台玻璃3的下表面接触。此外，弹簧等压紧构件也可以设置在CIS5的主扫描读出范围(后面描述)内的位置处。
CIS1的结构为，光接收元件以线状的方式配置在箱体内的底部上，将从利用作为照明机构的LED13照明的原稿7反射的光线，中间经由自聚焦透镜11成像到光接收元件12上。
对于接触构件2，采用滑动构件，滚轮等。图4表示采用半球状滑动构件作为接触构件2的例子，图5表示采用滚轮作为接触构件2的例子。如图4、5所示，在CIS1的箱体两个侧面上形成支持部，在该支持部上设置滑动构件、滚轮。在本实施形式中，接触构件2分别隔开地设置在从CIS1的主扫描读出范围的两端部到该主扫描读出范围的长度的20％内侧的四个部位处。
再回到图1～3的说明，装置CIS1的图像读出装置的移动体4，沿导向轴6中间经由同步带10被马达9沿副扫描方向驱动。这样，通过沿副扫描方向驱动CIS1，读出原稿台玻璃3上的原稿7的图像信息。
这里，图6是表示第一个实施形式的图像读出装置中有效焦点范围与原稿面的关系的示意图。如图6所示，安装在本实施形式的CIS1上的自聚焦透镜11的焦深为±0.5mm，夹持最佳焦点位置的1mm的范围为有效焦点范围。在不向原稿台玻璃3上加负荷、不发生弯曲的情况下，以作为原稿面的原稿台玻璃3的上表面大致与最佳焦点位置一致的方式保持CIS1。
图7表示将书、辞典等厚的原稿7载置于原稿台玻璃上、压紧压板8，在原稿台玻璃3上产生弯曲的状态。原稿台玻璃3的弯曲量，相对于CIS1的主扫描读出范围W的两个端部而言，中央部最大，成为相对于主扫描读出范围W的端部，中央部向下方弯曲0.6mm的状态。
为了使从原稿面的最佳焦点位置的偏移量最小，最好是在相对于主扫描读出范围W的两端部、原稿台玻璃3的弯曲量为最大弯曲量的1/2的主扫描方向的位置上配置接触构件2。在原稿台玻璃3的弯曲量为最大弯曲量的1/2的点，依原稿7的形状及位置、原稿台玻璃3的保持方法等的不同而变化，大约在从主扫描读出范围W的两端部起、该主扫描读出范围的长度的10％～30％的内侧。在本实施形式的CIS1中，作为原稿台玻璃3的弯曲量为最大弯曲量0.6mm的1/2(0.3mm)的点，将接触构件2配置在距离CIS1的主扫描读出范围W的两端部分别为该主扫描读出范围W的长度20％(0.2W)内侧的四个部位处。
CIS1相对于原稿台玻璃3没有弯曲时的位置，抗拒弹簧5的压力仅被下推原稿台玻璃3的主扫描读出范围W的最大弯曲量0.6mm的约1/2(约0.3mm)。即，自聚焦透镜11的最佳焦点位置向下方偏移最大弯曲量0.6mm的约1/2(约0.3mm)。从而，作为原稿面的原稿台玻璃3的上表面位置在主扫描读出范围的整个区域，被保持在CIS1的有效焦点范围(焦深)内，进行高质量的图像读出。
根据上面所述的本实施例，即使在原稿台弯曲的情况下，由于原稿面被保持在贴紧型图像传感器的有效焦点范围内，所以可以读出高质量的图像。
(第二个实施例)
在上述第一个实施例的图像读出装置中，CIS1的全部接触构件2都在主扫描读出范围W内与原稿台玻璃3接触。因此，在反复进行图像读出时，有可能由原稿台玻璃3下表面的接触构件2将污物附着在接触位置处，造成图像质量的下降。
因此，在第二个实施例的图像读出装置中，作为CIS1的接触构件，在CIS1的主扫描读出范围W的外侧两端部，将以在原稿台玻璃3的下表面接触的方式配置的第一接触构件21至少设置在两个部位(在本实施例中为4个)的同时，在CIS1的主扫描读出范围W内、在原稿台玻璃3不弯曲的状态下，从其下表面沿垂直方向隔开规定的间隔的位置上，至少在两个部位处(在本实施例中为四个部位)配置第二接触构件22。这里，第二接触构件22在主扫描方向也是以规定的间隔配置。
图8表示第二个实施例的图像读出装置的侧视剖面图。其基本结构与图1中所说明的结构相同，但第一接触构件21配置在CIS1两端部的主扫描读出范围W外侧的四个部位处，在原稿台玻璃3没有弯曲的状态下，与原稿台玻璃3的下表面接触。进而，在距离CIS1的主扫描读出范围W的两端相当于该主扫描读出范围W的长度的20％的内侧，在离开原稿台玻璃3的下表面0.1mm的四个部位处配置第二接触构件22。此外，令第二接触构件22离开原稿台玻璃3的下表面的规定的间隔小于CIS1的有效焦点范围(在本实施形式的情况下，夹持最佳焦点位置1mm的范围)的1/2。对于所述第一接触构件21，22，和上述第一个实施例一样，采用滑动构件、滚轮等。
这里，图9是表示第二个实施例的图像读出装置中有效焦点范围与原稿面的关系的示意图。与上述第一个实施形式一样，安装到CIS1上的自聚焦透镜11的焦深为±0.5mm，夹持最佳焦点位置的1mm范围成为有效焦点范围。如图9所示，在不向原稿台玻璃3上加负荷、不产生弯曲的情况下，配置在CIS1的两个端部的第一接触构件21与原稿台玻璃3的下表面接触，以使原稿面大致与最佳焦点位置一致的方式保持CIS1。
图10表示把书及辞典等厚的原稿置于原稿台玻璃3上，压紧压板8，原稿台玻璃3发生弯曲的状态。原稿台玻璃3的弯曲量，相对于CIS1的主扫描读出范围W的两端部，中央部的弯曲量最大，相对于主扫描范围W的端部，中央部向下弯曲0.6mm。
CIS1相对于原稿台玻璃3没有弯曲时的位置被向下推一定的距离，该距离为从原稿台玻璃3的主扫描范围W中的最大弯曲量0.6mm的约1/2(约0.3mm)中扣除0.1mm的0.2mm。结果是，作为原稿面的原稿台玻璃3的上表面位置在整个区域内，被保持在CIS1的有效焦点范围(焦深)内，可以进行高质量的图像读出。
如上所述，根据本实施例，除在原稿台弯曲的情况下，原稿面被保持在贴紧型图像传感器的有效焦点范围内之外在原稿台不发生弯曲时，不会发生原稿台下表面的污染，可以读出高质量的图像。
在上述第二个实施例中，当原稿7为片状，或者是厚的原稿、但压板8的压紧力弱等情况下，原稿台玻璃3的弯曲小时，由于配置在主扫描读出范围W内的第二接触构件22不与原稿台玻璃3的下表面接触，所以，可以把原稿台玻璃3的下表面的污染的发生抑制到最低限度。此外，在原稿台玻璃3弯曲时，如已经描述过的，配置在主扫描读出范围W内的第二接触构件22与原稿台玻璃3的下表面接触，CIS1相对于原稿台玻璃3没有弯曲时的位置被向下推，作为原稿面的原稿台玻璃3的上表面在主扫描方向的读出范围W的整个区域内被保持在CIS1的有效焦点范围内，进行高质量的图像读出。
此外，在上述实施形式中所示的各部分的形状及结构，不过是表示实施本发明的具体化的书本的一个例子，不应将解释为是对本发明的技术范围的限定。即，本发明在不超出其主旨及其它特征的情况下，可以以各种形式加以实施。

Claims (4)

1.一种图像读出装置，其特征为，它配备有：
原稿载置于其上表面的透明的原稿台，
配置在上述原稿台的下表面侧的贴紧型图像传感器，
使上述贴紧型图像传感器沿副扫描方向移动的副扫描单元，
为将上述原稿台与上述贴紧型图像传感器之间的间隔保持恒定，设于上述贴紧型图像传感器上、配置在上述贴紧型图像传感器的主扫描读出范围之外的至少两个部位处的第一接触构件，
压紧到上述贴紧型图像传感器上、使上述第一接触构件与上述原稿台的下表面接触的压紧构件，
设在上述贴紧型图像传感器上，配置在上述贴紧型图像传感器的主扫描读出范围内的同时，至少在上述原稿台不弯曲的状态下，从上述原稿台的下表面沿垂直方向离开规定的间隔的至少两个部位处配置的第二接触构件。
2.如权利要求1所述的图像读出装置，其特征为，上述紧贴型图像传感器具有使上述原稿图像成像于光接收元件的透镜，上述透镜以其焦点位置与上述原稿台的上表面一致的方式被配置，上述第二接触构件配置在原稿台相对于上述贴紧型图像传感器的主扫描读出范围的两端的弯曲量为最大弯曲量的1/2的范围内。
3.如权利要求1所述的图像读出装置，其特征为，上述紧贴型图像传感器具有使上述原稿图像成像于光接收元件的透镜，上述透镜以其焦点位置与上述原稿台的上表面一致的方式被配置，上述第二接触构件分别配置在距离上述贴紧型图像传感器的主扫描读出范围的两个端部仅为该主扫描读出范围的长度的10～30％的内侧上。
4.如权利要求1所述的图像读出装置，其特征为，上述规定间隔小于上述贴紧型图像传感器的有效焦点范围的1/2。
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