JP2002044392A - 自動焦点調整機能付き原稿読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 原稿のオフセット量に応じて光路長を自動的
に調整して焦点合わせを行うことのできる自動焦点調整
機能付き原稿読取装置を提供すること。 【解決手段】 原稿１１を載置する透光性板材１２を介
して上記原稿を照射する光源１７と、原稿からの反射光
を受光する受光部１６とを有する原稿読取装置におい
て、上記透光性板材からの原稿のオフセット量Ｄを検出
する原稿オフセット量検出部と、検出された原稿のオフ
セット量に基づいて原稿から受光部１６までの光路長を
調整する光路長調整部２６とを備えた自動焦点調整機能
付き原稿読取装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機又はファク
シミリ装置等において、原稿を載置するプラテンガラス
の表面からのオフセット（浮き）が生じやすい書籍等の
原稿を読み取る場合に、オフセット量に応じて光路長を
自動的に調整し、焦点合わせを行うことのできる自動焦
点調整機能付き原稿読取装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、複写機やファクシミリ装置等の原
稿読取装置において、原稿を載置するプラテンガラスを
介して上記原稿を照射し、反射光をＣＣＤ（Charge Cou
pled Device）等の受光部で受光することにより、原稿
を読み取るようにしたものが多用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、書籍等の綴
じ代を有する原稿を読み取る場合、綴じ代の周辺部でプ
ラテンガラスに対する原稿の浮きが生じるため、綴じ代
の周辺部を読み取る際に原稿面からミラー等を介して受
光部に至る光路長が設定値より長くなる。そのため、受
光部上で光学系の焦点が合わなくなり、読取画像が不鮮
明になる問題があった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は前記の課題を解
決するため、原稿のオフセット量に応じて光路長を自動
的に調整して焦点合わせを行うことのできる自動焦点調
整機能付き原稿読取装置を提供することを目的とする。

【０００５】そのため、本発明の請求項１の自動焦点調
整機能付き原稿読取装置は、原稿を載置する透光性板材
を介して上記原稿を照射する光源と、原稿からの反射光
を受光する受光部とを有する原稿読取装置において、上
記透光性板材からの原稿のオフセット量を検出する原稿
オフセット量検出部と、検出された原稿のオフセット量
に基づいて原稿から受光部までの光路長を調整する光路
長調整部を備えたことを特徴とするものである。上記光
路長調整部は、具体的には、例えば、上記オフセット量
にかかわらず、上記光路長が一定となるように調整す
る。

【０００６】請求項２の自動焦点調整機能付き原稿読取
装置は、請求項１の構成において、上記原稿オフセット
量検出部は、原稿に対して移動しつつオフセット量を検
出することを特徴とするものである。

【０００７】請求項３の自動焦点調整機能付き原稿読取
装置は、請求項２の構成において、上記原稿オフセット
量検出部は、上記光源に対して所定量先行して原稿のオ
フセット量を検出することを特徴とするものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。まず、本実施の形態のファクシミ
リ装置装置Ｆ（自動焦点調整機能付き原稿読み取り装
置）の全体構成につき簡単に説明する。図１に示すよう
に、このファクシミリ装置Ｆは、ＣＰＵ（中央処理装
置）等からなる制御部１を備えている。制御部１には、
ＲＯＭ(Read Only Memory)２、ＲＡＭ(Random Access M
emory)３、画像メモリ４、モデム５、回線接続部として
のＮＣＵ(Network Control Unit)６、表示部７、操作部
８、読取部９及び記録部１０がバスライン１１により各
々接続されている。

【０００９】上記ＲＯＭ２には、ファクシミリ装置Ｆ全
体を制御するプログラム等が予め記憶されている。な
お、ＲＯＭ２に代えて、フラッシュメモリ等の書換え可
能な不揮発性メモリを使用してもよい。一方、ＲＡＭ３
には、制御部１による制御に必要な各種データ、例え
ば、モデム５により設定されたデータレート等が一時記
憶されるようになっている。

【００１０】画像メモリ４には、後述の読取部９で読み
取られた原稿の画像データが一時的に蓄積されるように
なっている。モデム５は、送受信データの変復調、具体
的には送信データを音声帯域信号に変調してＮＣＵ６を
介して公衆回線網Ｌに送出する一方、公衆回線網Ｌから
ＮＣＵ６を介して受信した音声帯域信号をディジタル信
号に復調するための装置である。

【００１１】ＮＣＵ６は、公衆回線網Ｌとファクシミリ
装置Ｆとの接続を制御するとともに、相手先のファクシ
ミリ番号に応じたダイヤルパルスを送出する機能及び着
信を検出する機能を備えている。

【００１２】図２に示すように、読取部９は、ファクシ
ミリ装置Ｆの上面で略水平に延び、原稿１１が載置され
るプラテンガラス１２（透光性板材）と、プラテンガラ
ス１２の内側（下方）で各々水平方向への往復移動自在
に配置された光源ユニット１３及びミラーユニット１４
と、プラテンガラス１２の内側の定位置に各々配置され
たレンズ１５及びＣＣＤセンサ１６（受光部）とを備え
ている。なお、プラテンガラス１２は、図示しないプラ
テンカバーにより開閉自在に覆われるようになってい
る。

【００１３】図３にも示すように、光源ユニット１３
は、プラテンガラス１２の幅方向の略全域に渡って延び
ている。この光源ユニット１３は、原稿１１を照射する
光源１７と、原稿１１からの反射光をミラーユニット１
４側へ反射する第１反射ミラー１８と、後述する原稿オ
フセット量検出装置２０（原稿オフセット量検出部）と
を同一の支持部材２１上に取り付けてユニット化したも
のである。

【００１４】光源１７としては、例えば、適宜個数の発
光ダイオードや冷陰極管等を使用することができる。な
お、原稿オフセット量検出装置２０は、支持部材２１の
一端部に配置されるとともに、原稿１１の走査時におけ
る光源ユニット１３の移動方向（図２、図３の右方向）
に見て光源１７より前方側に配置されている。

【００１５】図２において、上記ミラーユニット１４
は、上記第１反射ミラー１８からの反射光を略直角下向
きに反射する第２反射ミラー２２と、第２反射ミラー２
２からの反射光を水平方向の後方側へ反射する第３反射
ミラー２３とを一体的に設けた複合ミラー２４と、支持
部材２５と、複合ミラー２４を支持部材２５に対して前
後方向へ所定量だけ移動させるアクチュエータ２６とを
備えている。

【００１６】上記アクチュエータ２６は、詳細には図示
しないが、例えば、双方向への回転可能なモーターと、
該モーターの回転に伴って相対移動可能に螺合された雄
ねじ及び雌ねじとからなる。また、上記レンズ１５は第
３反射ミラー２３からの反射光の光路中に配置され、Ｃ
ＣＤセンサ１６上に結像させる役割を有する。

【００１７】上記構成において、原稿１１の表面、換言
すれば、プラテンガラス１２の上面から第１乃至第３反
射ミラー１８、２２、２３を経てＣＣＤセンサ１６に至
る光路長は予め設定された一定値に保つ必要がある。

【００１８】そのため、周知のように、原稿１１の走査
時に光源ユニット１３とミラーユニット１４とは同一の
走査用モーター（不図示）により図２の右側へ各々チェ
ーン等を介して同期して駆動されるが、光源ユニット１
３の移動速度Ｖに対してミラーユニット１４の移動速度
がＶ／２となるように設定されている。従って、図４に
示すように、光源ユニット１３が所定の原稿走査開始位
置から右側へＬだけ移動すると、ミラーユニット１４は
右側へＬ／２だけ移動することになる。

【００１９】ところで、原稿１１が、例えば、書籍であ
る場合、綴じ代１１ａの周辺でプラテンガラス１２の表
面に対する原稿１１のオフセット（浮き）が生じる。そ
の場合、上記光路長が設定値よりオフセット量Ｄだけ長
くなるため、ＣＣＤセンサ１６上で光学系の焦点が合わ
なくなり、読取画像が不鮮明になる。

【００２０】そこで、本発明では、原稿オフセット量検
出装置２０でオフセット量Ｄが検出された際に、制御部
１がアクチュエータ２６を駆動して複合ミラー２４を支
持部材２５に対してＤ／２だけ後方（図４の左方）へ移
動させることにより、原稿１１のオフセットにかかわら
ず、光路長を略一定に保つようにしている。

【００２１】すなわち、オフセット量Ｄが生じた場合、
何ら補正を行わなければ、原稿１１の表面からＣＣＤセ
ンサ１６に至る光路長は所定値よりＤだけ長くなる。こ
れに対し、オフセット量Ｄに対応させて複合ミラー２４
を後方へＤ／２だけ移動させた場合、反射ミラー１８と
第１反射ミラー２２間、及び第２反射ミラー２３とＣＣ
Ｄセンサ１６間で各々光路長がＤ／２宛短くなり、双方
合わせてＤだけ短くなるため、結果的にオフセット量Ｄ
が相殺されることになる。

【００２２】なお、原稿オフセット量検出装置２０でオ
フセット量Ｄが検出されてから、アクチュエータ２６で
その補正が行われるまでに若干の時間遅れが生じ得る。
しかし、本実施の形態では、原稿オフセット量検出装置
２０を原稿１１の走査方向（図２、４の右方向）に見て
光源１７より前方側へ配置することにより、オフセット
量の検出を原稿１１の走査より先行させているため、上
記時間遅れに対応することができる。

【００２３】その場合、光源ユニット１３の移動速度Ｖ
と上記時間遅れとに応じて、光源１７と後述のレーザー
発信器２７間の間隔を定めるようにすれば、上記時間遅
れの影響を完全に排除することができる。なお、上記オ
フセットＤは連続的に変化するので、それに応じてアク
チュエータ２６による複合ミラー２４の移動量Ｄ／２も
連続的に変化させるように制御部１で制御する。

【００２４】以下、図５を参照しながら原稿オフセット
量検出装置２０（以下、検出装置２０という）につき具
体的に説明する。図５には、検出装置２０が原稿１１の
幅方向端部周辺位置Ｉに存在する場合と綴じ代周辺位置
IIに存在する場合とを、便宜上、同一図面に表してい
る。

【００２５】検出装置２０は、レーザー光を出力するレ
ーザー発信器２７と、レーザー発信器２７の上方に配置
され、上記レーザー光を大略垂直上向きに指向するレン
ズ２８及びスリット３０と、プラテンガラス１２又は原
稿１１からの上記レーザー光の反射光を集光するレンズ
３１と、レンズ３１で集光された光を受光するＣＣＤラ
インセンサ３２とを備えている。

【００２６】上記検出装置２０を構成する各部材は上記
支持部材２１（図５には図示せず）上に取り付けられて
いる。なお、ＣＣＤラインセンサ３２は、水平面に対し
て所定角度θだけ傾斜した状態で支持部材２１上に取り
付けられている。

【００２７】次に、原稿１１のオフセット量Ｄの検出原
理を説明する。書籍等のオフセットの生じ得る原稿１１
であっても、図５中Ｉのように、レーザー発信器２７が
原稿１１の幅方向端部周辺に位置している段階では、通
常、オフセットは発生せず、原稿１１の表面がプラテン
ガラス１２の上面に密着している。

【００２８】そこで、まず、原稿１１の表面がプラテン
ガラス１２の上面に密着している状態で原稿１１の表
面、つまり、プラテンガラス１２の上面からの反射光を
ＣＣＤラインセンサ３２で受光する。

【００２９】上記原稿１１の表面からの反射光は散乱光
であるが、ＣＣＤラインセンサ３２の水平面に対する傾
斜角度がθであるため、係る配置関係から、垂直方向に
対して角度θだけ傾斜した方向の反射光の強度がＣＣＤ
ラインセンサ３２では極大となる。制御部１は、この場
合のＣＣＤラインセンサ３２上での反射光の極大点Ｐ１
を、例えば、ＲＡＭ３内に設けたガラス上面反射光位置
記憶領域に記憶させる。

【００３０】次に、光源ユニット１３及びミラーユニッ
ト１４の移動に伴う原稿１１の走査が進行するに伴っ
て、上記レーザー光が原稿１１の綴じ代１１ａ周辺を照
射するようになると、綴じ代周辺位置IIでは、プラテン
ガラス１２に対する原稿１１のオフセットが存在するた
め、原稿１１の表面からの反射光の強度のＣＣＤライン
センサ３２上での極大点はＰ２に移行する。つまり、垂
直方向に対する傾斜角度がθである反射光は、ＣＣＤラ
インセンサ３２上の点Ｐ２で受光される。

【００３１】そこで、制御部１は、上記ＲＡＭ３内に記
憶されているプラテンガラス１２の上面からの反射光の
極大点Ｐ１と、オフセットの生じている原稿１１の表面
からの反射光の極大点Ｐ２との間の距離ｄを求めること
により、オフセット量Ｄ、つまり、プラテンガラス１２
の上面と原稿１１の表面間の上下間隔をＤ＝ｄ／sinθ
の計算式から算出することができる。

【００３２】なお、図６に示すように、プラテンガラス
１２の上面における検出装置２０の移動範囲に銀又はア
ルミニウム等の金属による蒸着膜１２ａを形成しておけ
ば、図７に示すように、この蒸着膜１２ａはレーザー発
信器２７の出力レーザー光の一部を透過させ、他の一部
を反射させるようになる。

【００３３】従って、プラテンガラス１２の上面からの
反射光位置Ｐ１と、オフセットの生じている原稿１１の
表面からの反射光位置Ｐ２とをＣＣＤラインセンサ３２
で同時に受光し、その位置ずれｄに応じてオフセット量
Ｄを算出することができる。これにより、例えば、原稿
１１の走査中に検出装置２０の若干の上下移動が発生し
たような場合でも、検出装置２０の上下位置にかかわら
ずオフセット量Ｄを一層正確に検出して、光路長の調整
を一層的確に行えるようになる。

【００３４】なお、蒸着膜１２ａを設けた領域では、原
稿１１の走査用の光源１７の照射光が蒸着膜１２ａによ
って弱められるため、何らの補正等を行わない場合、蒸
着膜１２ａに対応する領域で読取画像が若干暗くなる問
題がある。しかし、周知のシェイディング補正を行うこ
とにより、この問題に対応可能である。

【００３５】以下、図８のフローチャートに基づいて、
原稿１１のオフセットに応じた複合ミラー２４の移動制
御手順につき今一度説明する。操作部８に設けた図示し
ない読取ボタン等により原稿１１の読取開始が指示され
ると、制御部１は、まず、必要によりアクチュエータ２
６を駆動して複合ミラー２４を中立位置に復帰させるこ
とによって、オートフォーカスを原点位置に復帰させる
（Ｓ１）。

【００３６】続いて、制御部１は上記走査用モーターを
オンとし、光源ユニット１３及びミラーユニット１４の
図２中右方向への移動を開始させる（Ｓ２）。そして、
制御部１は不図示の光学センサ等によって検出される読
取開始位置Ｓ（図２参照）まで光源ユニット１３が移動
したか否かを判定し（Ｓ３）、読取開始位置Ｓに到達し
ていなければ同一の判定を繰り返す。

【００３７】光源ユニット１３が読取開始位置Ｓまで移
動していれば、続いて、制御部１は光源ユニット１３が
原稿１１のサイズ毎に予め定められた読取終了位置Ｅま
で移動したか否かを判定する（Ｓ４）。この判定は、例
えば、読取開始位置Ｓ経過後の上記走査用モーターの回
転数等に応じて行うことができる。

【００３８】光源ユニット１３が未だ読取終了位置Ｅに
到達していなければ、読取動作中であるから、制御部１
は上記検出装置２０で検出される原稿１１のオフセット
量Ｄをアクチュエータ２６の駆動部に入力（Ｓ５）する
ことにより、複合ミラー２４を原点から図４の左方向へ
Ｄ／２だけ移動（Ｓ６）させた後、Ｓ４に復帰する。一
方、Ｓ４で光源ユニット１３が読取終了位置Ｅに到達し
ていれば、原稿１１の読取が終了しているため、上記走
査用モーターをオフとする（Ｓ７）。

【００３９】次に、本発明の別の実施の形態を説明す
る。図９に示すように、この実施の形態では、読取部９
として密着型イメージセンサ３３を使用している。密着
型イメージセンサ３３は、原稿１１を照射する光源３４
と、原稿１１からの反射光を順次反射する複数の反射ミ
ラー３５乃至３７と、レンズ３８と、ＣＣＤセンサ４０
とを一体に構成したものである。なお、図９には反射ミ
ラー３５乃至３７を３個設けた場合を図示しているが、
原稿１１とＣＣＤセンサ４０間にある程度の光路長を確
保するため、反射ミラーの個数は更に増加させてもよ
い。

【００４０】上記密着型イメージセンサ３３は、その全
体がアクチュエータ４１により上下動自在に支持されて
いる。このアクチュエータ４１及び上記と同様のオフセ
ット量Ｄの検出装置２０とがＬ型等の支持部材４２上に
取り付けられ、原稿１１の走査時には、不図示の走査用
モーターによって支持部材４２が図９の右方向へ移動さ
せられるようになっている。

【００４１】この実施の形態では、図１０に示すよう
に、検出装置２０により原稿１１のオフセットが検出さ
れた場合に、制御部１はアクチュエータ４１によって密
着型イメージセンサ３３をオフセット量Ｄに対応した距
離Ｄだけ上方へ移動させ、原稿１１とＣＣＤセンサ４０
間の光路長を一定に保つように制御する。係る構成によ
れば、読取部９の構造の簡素化を図ることができる。

【００４２】なお、図９の密着型イメージセンサ３３に
代えて、ファクシミリ装置Ｆの幅方向に沿って延びる、
図１１に示すような密着型イメージセンサ４２を使用す
ることもできる。この密着型イメージセンサ４２のケー
ス４３には、その上下方向に貫通する孔４３ａが形成さ
れ、孔４３ａの下端部にはセラミックス等からなる基板
４４が装着されている。そして、この基板４４上に、Ｌ
ＳＩ技術により上記複数の発光ダイオード素子４５と多
数のセンサチップ４６とが形成されている。

【００４３】発光ダイオード素子４５は密着型イメージ
センサ４２の長手方向に沿って、例えば、１ｃｍ当たり
１乃至２個程度の間隔で配置される一方、センサチップ
４６は密着型イメージセンサ４２の長手方向に沿って、
例えば、１ｍｍ当たり約８個のホトセルを有している。

【００４４】そして、発光ダイオード素子４５に対応し
てプリズム４７が形成されるとともに、センサチップ４
６に対応して集光用のレンズ４８が形成されている。な
お、ケース４３の孔４３ａの上端部には、透光性のガラ
スカバー５０が嵌め込まれている。この場合も、原稿１
１のオフセット量Ｄに対応させて、密着型イメージセン
サ４２全体を上下移動させればよい。

【００４５】なお、以上では、自動焦点調整機能付き原
稿読取装置の一例として、複写機能付きのファクシミリ
装置Ｆにつき説明したが、本発明は複写専用機又はファ
クシミリ専用機における原稿読取にも適用可能である。

【００４６】

【発明の効果】本発明の請求項１の自動焦点調整機能付
き原稿読取装置は、原稿を載置する透光性板材を介して
上記原稿を照射する光源と、原稿からの反射光を受光す
る受光部とを有する原稿読取装置において、上記透光性
板材からの原稿のオフセット量を検出する原稿オフセッ
ト量検出部と、検出された原稿のオフセット量に基づい
て原稿から受光部までの光路長を調整する光路長調整部
を備えたものであるから、書籍等のオフセットの生じや
すい原稿を読み取る場合でも、原稿のオフセット量に応
じて光路長を調整することにより、受光部上で焦点が合
うように自動的に調整して、オフセットの有無にかかわ
らず鮮明な読取画像を得ることができる利点がある。

【００４７】請求項２の自動焦点調整機能付き原稿読取
装置は、請求項１の構成において、上記原稿オフセット
量検出部は、原稿に対して移動しつつオフセット量を検
出するものであるから、原稿の各部でオフセット量が連
続的に変化するような場合でも、オフセット量の変化に
応じて光路長を連続的に変化させることにより、原稿の
いずれの部分でも鮮明な読取画像が得られるようにな
る。

【００４８】請求項３の自動焦点調整機能付き原稿読取
装置は、請求項２の構成において、上記原稿オフセット
量検出部は、上記光源に対して所定量先行して原稿のオ
フセット量を検出するものであるから、オフセット量の
検出から光路長の調整まで若干の時間遅れが生じる場合
でも、オフセット量の検出を先行させることで、焦点合
わせの調整を円滑に行えるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の複写機能付きのファクシ
ミリ装置（自動焦点調整機能付き原稿読み取り装置）の
全体構成を示すブロック図。

【図２】上記ファクシミリ装置における読取部を示す側
面説明図。

【図３】上記読取部を示す平面説明図。

【図４】原稿の走査に伴って上記読取部の構成要素が移
動した状態を示す説明図。

【図５】上記読取部に含まれる原稿オフセット量検出装
置が原稿のオフセット量を検出する原理を示す拡大側面
説明図。

【図６】上記実施の形態の変形例における読取部を示す
平面説明図。

【図７】上記変形例における原稿オフセット量検出装置
が原稿のオフセット量を検出する原理を示す拡大側面説
明図。

【図８】上記原稿のオフセット量の検出に基づく光路長
の調整手順を示すフローチャート。

【図９】本発明の別の実施の形態のファクシミリ装置に
おける読取部を示す側面説明図。

【図１０】原稿の走査に伴って図９の読取部が移動した
状態を示す説明図。

【図１１】上記図９の読取部における密着型イメージセ
ンサに代えて使用可能な密着型イメージセンサを示す概
略拡大断面図。

【符号の説明】

１１ 原稿 １２ プラテンガラス（透光性板材） １６ ＣＣＤセンサ（受光部） １７ 光源 ２０ 原稿オフセット量検出装置（原稿オフセット量検
出部） ２６ アクチュエータ（光路長調整部） Ｆ ファクシミリ装置（自動焦点調整機能付き原稿読み
取り装置）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｎ 1/00 １０８ Ｇ０２Ｂ 7/11 Ｈ ５Ｃ０７２ Ｆターム(参考） 2F065 AA02 AA06 AA24 CC02 DD00 DD10 EE07 FF01 GG04 JJ02 JJ03 JJ25 JJ26 LL04 LL12 LL28 LL46 MM07 PP11 PP22 UU07 2H012 CA06 CA30 2H051 BB27 CC02 2H108 AA01 CB01 HA05 JA00 5C062 AA05 AB17 AB30 AC02 AC66 AE15 5C072 BA02 CA02 DA21 DA23 EA05 LA02 RA03 RA04 RA12

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原稿を載置する透光性板材を介して上記
   原稿を照射する光源と、原稿からの反射光を受光する受
   光部とを有する原稿読取装置において、 上記透光性板材からの原稿のオフセット量を検出する原
   稿オフセット量検出部と、検出された原稿のオフセット
   量に基づいて原稿から受光部までの光路長を調整する光
   路長調整部とを備えたことを特徴とする自動焦点調整機
   能付き原稿読取装置。
2. 【請求項２】 上記原稿オフセット量検出部は、原稿に
   対して移動しつつオフセット量を検出することを特徴と
   する請求項１記載の自動焦点調整機能付き原稿読取装
   置。
3. 【請求項３】 上記原稿オフセット量検出部は、上記光
   源に対して所定量先行して原稿のオフセット量を検出す
   ることを特徴とする請求項２記載の自動焦点調整機能付
   き原稿読取装置。