CN1453738A - 图像读取装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种图像读取装置，表示光电转换元件阵列的不连续部分的位置，使至少读取原稿的主要部分避开上述不连续部分配置在图像读取装置上，或设置用于避开不连续部分配置原稿的原稿固定装置。另外，配置读取原稿的位置位于靠近主扫描方向端部的位置。

Description

图像读取装置

技术领域

本发明涉及一种利用光电转换元件列读取图像的图像读取装置，特别涉及一种使用在光电转换元件列上有不连续部分的图像读取传感器的图像读取装置。

背景技术

现有技术中，存在使用将数个光电转换元件阵列以直线形配置的图像读取装置，读取照片相纸和杂志等的图像的图像读取装置。

但是，因图像读取装置将数个光电转换元件阵列以直线形配置，在光电转换元件阵列和光电转换元件阵列之间存在结合部分，因此具有读取的图像在结合部分上不连续的缺点。但是，以目前的制造技术这种结合部分的间隙为60μm左右，用通常用的等倍透镜读取象以前那样地照片相纸和杂志等的情况下，与原稿的大小相比60μm的结合部分一般可以忽略。

然而，在具有读取相片胶片等透明原稿的功能的情况下，结合部分的问题就显露出来。由于相片胶片的图像尺寸较小且致密，在实际的图像读取和显示中使用高分辨率光电转换元件阵列，且放大显示的情况居多。因此，例如在光电转换元件阵列密度为2400dpi的情况下，在60μm的间隙中就会产生换算到2400dpi时为6像素左右的不连续图像，特别是在扩大显示和扩印的情况下不连续图像尤为突出。

另外，在使用光电转换元件读取透明原稿的图像读取装置中，由于光学系统的原因，对于扫描方向端部的分辨能力比中央部较差。因此一般在中央部附近读取透明原稿。

但是，今年来以装置的薄化和小型化为目的，出现了使用原稿台接触型的读取传感器的图像读取装置。如果在这样的装置中搭载透明原稿照射单元并对相片胶片进行读取，则不能用胶片夹压入胶片的上下，就有必要将胶片直接放置在玻璃上。而且虽然放置透明原稿照射单元，但由于景深较浅，胶片稍微偏离焦点位置分辨能力就会降低。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而进行的，其目的是用简单且便宜的构造，降低由于光电转换元件阵列的不连续部分而引起的对读取图像的影响。

为了达到上述的目的，读取原稿图像的本发明的图像读取装置的特征为：具有图像读取单元、驱动部件和定位部件，其中图像读取单元在以直线形配置的光电转换元件阵列上具有不连续部分，驱动部件使上述原稿和上述图像读取单元相对地扫描移动，定位部件用于决定上述原稿的载置位置，防止上述光电转换元件阵列的不连续部分读取上述原稿图像的主要部分。

另外，本发明的进一步的目的是：用简单且便宜的构造，最小化地限制由部品精度的偏差而导致的焦点偏离，进而防止由原稿的浮动引起的焦点偏离。

为了达成上述目的，上述图像读取装置还具有用于承载原稿的原稿台玻璃、和在上述原稿台上从上述图像读取单元的反面对上述透明原稿进行照明的面光源，其特征为：上述面光源将上述透明原稿压在上述原稿台玻璃上。

本发明的其它特征及优点可以通过参照附图的以下说明加以明了。而且，对于附图，对相同或相近的构造都附有同样的参考编号。

附图说明

附图包含在说明书中，构成其一部分，显示本发明的实施方式，同叙述部分一起用于对本发明的原理进行说明。

图1A～图1C是本发明第1实施方式的图像读取装置基本构造的示意图。

图2是本发明第1实施方式的图像读取装置的图像读取单元构成图。

图3是本发明第1实施方式的图像读取装置的胶片光源部件构成图。

图4是本发明第1实施方式的表示35mm相片胶片与图像读取装置内的光电转换元件阵列之间的位置关系的图。

图5是本发明第2实施方式的显示图像读取装置构成的部分透视的立体图。

图6是本发明第2实施方式的扫描仪主体上装有胶片夹的示意图。

图7是本发明第2实施方式的透明原稿照射单元的展开图。

图8是本发明第2实施方式的透明原稿照射单元嵌入胶片夹中的示意图。

图9是本发明第2实施方式的说明将透明原稿照射单元倾斜插入胶片夹中操作的示意图。

图10是本发明第2实施方式的显示透明原稿照射单元的面光源面接触于胶片的状态的示意图。

图11是本发明第2实施方式的表示隔片、摄像元件阵列及透明原稿照射单元之间关系的断面图。

图12是本发明第2实施方式的表示在读取透明原稿时闭合上图像读取装置压板状态的示意图。

具体实施方式

以下参照附图对本发明合适的实施方式进行详细的说明。但是，本实施方式中举例说明的构成部品的尺寸、材质、形状及其相对位置等是应该由适用于本发明的装置的构成和各种条件进行适当变更的，本发明并不限定于下面的几个示例。

第1实施方式

图1A～图1C为本发明第1实施方式的图像读取装置构造的示意图。图1A为立体图，图1B为侧视图，图1C为俯视图。在同一个图中，1为图像读取单元，2为步进电机，3为传送带，4为原稿台玻璃，5为控制基板，6为35mm相片胶片，7为兼为白色基准板的原稿规制板，8为扁平电缆，9为外接计算机，101为安装图像读取装置1的滑架，102为固定35mm相片胶片6并可装卸于图像读取装置上的胶片夹，103为可装卸于图像读取装置上的胶片用光源装置，104为用于连结103和控制基板5的电缆，105为原稿规制板。

图2为显示图像读取单元1的构成的立体图，10、11、12分别为红色、绿色和蓝色的LED，13为导光体，14为由光电转换元件所构成的线状图像传感器，15为棒状透镜阵列，16为安装光电转换元件的基板。

步进电机2由控制基板5驱动。其驱动力由传动带3传递到滑架101即图像读取单元1上，图像单元装置1一边沿着原稿台玻璃4连续移动一边又对放置于原稿台玻璃4上的被扫描物体进行扫描。

安装于图像读取单元1上的线状图像传感器14如图2所示沿图像读取单元1的长轴方向配置。在本第1实施方式的情况下，线状图像传感器14为在A4原稿的短轴方向上具有2400DPI相当密度的读取单元，14a～14h的8个光电转换元件呈直线形配置。每一个光电转换元件阵列的元件数为2576个元件，合计在基板16上并排放置了20608个像素的光电转换元件。

在这里，首先，对读取放置在原稿台玻璃4上的反射原稿(未图示)的图像的情况进行说明。另外，在该情况下，胶片夹102及胶片用光源装置103脱离在图像读取装置之外。

从LED10、11和12发出的光由透明材料13沿图像读取单元1的长轴方向散射并到达原稿台玻璃4上表面。该光线由放置于原稿台玻璃4上表面上的原稿扩散和反射，由棒状透镜阵列1 5聚光并投射在线状图像传感器14上。棒状透镜阵列15具有以同等倍数将原稿的图像投射在线状图像传感器14上的特性。该图像传感器14接受由原稿反射的LED10、11和12的光，电荷积累于线状图像传感器14中，由下一周期的行读取开始脉冲(Hsync)保存在线状图像传感器14中的传送部件中，并根据图像读取时钟(Clock)将每个像素都作为一个电信号输出。

LED10、11和12的开启由每个读取开始脉冲(Hsync)进行切换，随着图像读取单元1的移动，依次点亮各个LED10、11和12。由各个LED10、11和12进行颜色分解检测出的图像信号通过扁平电缆8从控制基板5传送至外部计算机9，由外部计算机9对图像进行处理。

下面，对于本第1实施方式中对读取透明原稿35mm相片胶片6的情况进行说明。该场合使用了胶片夹102及胶片用光源单元103进行读取。

图3为在读取35mm相片胶片6的情况下使用的胶片用光源单元103的构造图，内部配有面光源17、胶片用红色LED18、胶片用绿色LED19和胶片用蓝色LED20。对于本第1实施方式的面光源17，可以使用例如日本专利公报特开2001-34210号上记载的面光源。各LED的光从面光源17的下面作为均匀的光发射出去。本第1实施方式的面光源17的有效发光面为50mm×25mm，可以照射35mm相片胶片6的1幅有效图像区域大约为36mm×24mm。35mm相片胶片6放置在原稿台玻璃4上，胶片用光源单元103设置在35mm相片胶片6的上面。从胶片用光源单元103发出的LED的光透过35mm相片胶片，由棒状透镜阵列15投射在线状图像传感器14上。与上述的反射光的读取相同，随着图像读取单元1的移动，依次点亮各个胶片用LED18、19和20。另外，不移动胶片用光源装置103，只令图像读取单元1移动对35mm相片胶片6进行扫描。

图4为本第1实施方式的特征的说明图，表示线状图像传感器14与35mm相片胶片6的位置关系。也如图2中所示，线状图像传感器14是由14a～14h的8个光电转换元件呈直线形并列配置而成，阵列和阵列之间必有结合部分。该部分在对图像进行读取时就会形成不连续的读取图像。因此在本第1实施方式中当读取35mm相片胶片6时由于结合部分设置在不进入35mm相片胶片6的有效图像区域内的位置上，从而防止产生不连续图像。本第1实施方式的光电转换元件阵列14a～14h的长度为27.26mm，35mm相片胶片6的短边有效图像宽度约为24mm。在本第1实施方式中，由于棒状透镜阵列15为等倍透镜，可如下方式设置，即将35mm相片胶片6的短边限制在某个光电转换元件阵列例如14g的读取范围内而避免结合部分。在本第1实施方式中，如图4所示，将在槽102a中放置了35mm相片胶片6的胶片导向装置102设置成抵触在原稿规制板7和原稿规制板105。由于这样地设置，考虑各个部件的误差进而决定尺寸，使35mm相片胶片的24mm有效图像区域限定于一个光电转换元件阵列(例如14g)的扫描范围之内。

变形例

如图4中原稿规制板7所示，也可将指示光电转换元件阵列14a～14h的端部的标记401印刷或刻印在原稿规制板7上以作为提示之用。可将标记401作为记号设置35mm相片胶片6的位置，也可同时使用胶片导向装置102和标记401，将胶片导向装置102设置在其它位置上。另外，即使在读取不能将图像限制在一个光电转换元件阵列的宽度上的较大相片胶片的情况下，将原稿图像内的关心的图像部分配置在离开该标记401的位置上，从而可以抑制读取图像所关心部分的图像劣化。而且，不仅限于相片胶片这样的透明原稿，相片纸那样的反射原稿也可以同样地配置。

第2实施方式

下面，对本发明的第2实施方式进行说明。

图5为本发明第2实施方式的显示图像读取装置的部分透视立体图。在图5中，21为可装卸于图像读取装置上的胶片夹，22为透明原稿照射单元，23为电缆，200为扫描仪主体，201为基本框架，202为原稿台玻璃，203、204为玻璃框架，210为图像读取单元，220为压板，221为压板的铰链。

另外，图像读取装置210具有与在上述第1实施方式中参照图2所说明的情况相同的构造，放置在原稿台玻璃202上的被扫描物体(未图示)的图像可以如第1实施方式中所述那样进行读取。

下面，对读取本第2实施方式中的透明原稿的35mm相片胶片F的情况进行说明。

图6为将胶片夹安装在扫描仪主体200上时的示意图。在胶片夹21上构成有夹片21e和21f，在玻璃框架203上构成有与夹片21e和21f相配合的扣槽203a和203b。使用者可将夹片21e和21f嵌入扣槽203a和203b中，而在主扫描方向和副扫描方向进行定位。另外，胶片夹21由于靠自重搭载在原稿台玻璃202上，从而确定了上下方向的位置。这样，由于将胶片夹21的夹片21e和21f挂入并固定在玻璃框架203的扣槽203a和203b中，可易于防止位置的偏移。另外，201a为透明原稿照射单元22的连接用孔，201b为用于连接未图示的个人计算机等的外部信息处理装置的连接用孔。

图7为显示透明原稿照射单元22的一个例子的展开图。24为面光源体，内部设置有RGB及红外LED。LED的接线柱24a、24b…由焊锡焊在基板25的电路板上，且与基板25上的接线柱25a相连接。基板25由面光源体24上的夹片24h固定着。

使用者将胶片夹21如上面所述安装和定位在扫描仪主体200上后，如图5所示将胶片F插入到胶片夹21的槽部21c内，根据定位指示21d将胶片进行整合和定位。

然后，将透明原稿照射单元22的电缆23插入到如图6所示的透明原稿照射单元的连接用孔201a中。下面，如8所示，将透明原稿照射单元22的基台26的突出部分26a、26b和26c嵌入到胶片夹21的凹槽部21a、21b和26c中。这时，如图9所示，即使将透明原稿照射单元22倾斜插入，由于基台26的突出部分26c的宽度与胶片夹21的凹槽部21c的宽度大小大致相同，所以如图10所示，在面光源24到达胶片F之前，如果不是首先将面光源24放置得与胶片平行，那么就不能下落到胶片面上。因此，可以防止面光源24的端角接触并损坏胶片F。

图11为当将胶片夹21及透明原稿照射单元22安装在图像读取装置上的情况时的主操作方向的断面图。如图11所示由于基台26的突出部分26a、26b和26c在与胶片夹21的凹槽部21a、21b和21c的下面相接触之前，面光源24首先与原稿台玻璃202接触，因此即使胶片扭曲了也可以由夹有面光源24的透明原稿照射单元22整体的自重将其矫正平整且密实地压在玻璃上。

在设置了上述的胶片夹21和透明原稿照射单元22后，如图12所示盖上压板220。另外，图12为图像读取装置的横向视图。盖上压板后，压板220的重量通过透明原稿照射单元22传递给胶片，进一步发挥纠正胶片扭曲的作用。

而且，当按下个人计算机(未图示)上的开始按钮和图像读取装置的开始按钮(未图示)时，面光源24的R、G、B三个灯依次交替点亮，安装在扫描主体200内部的图像读取单元210沿图5中的箭头A所指示的方向进行扫描，同时对胶片上的图像进行读取。这时，图像读取装置210的灯熄灭着。

该图像读取单元210因使用了柱状透镜阵列以等倍率进行读取，与以前广泛使用的应用缩小光学透镜由CCD传感器进行读取的读取单元相比，在其构造上景深非常浅。因此如果将胶片悬浮在原稿台玻璃上就不能得到良好的读取图像。本第2实施方式以上述的方法通过将胶片紧压在玻璃上，从而没有相对于原稿台玻璃202的胶片的悬浮，可得到良好的图像，另一方面也说明了保证相对于原稿台玻璃202的图像读取单元210的距离也是非常重要的。

如图11所示，在图像读取单元210和原稿台玻璃202之间，在图像读取单元210的两端部设置了用于保证原稿台玻璃202的原稿放置表面与原稿读取单元210的受光表面的间距的隔片31a、31b。由于图像读取单元210和原稿台玻璃202因制造工序上的原因而具有一定的曲度(一般最差为0.2mm～0.4mm)，中部与使用隔片31a、31b来保证间隔的两端部相比线状图像传感器14的聚焦方法较差。因此将胶片放置得越靠近端部越能得到分辨率高的图像。

另外如图5所示图像读取单元210沿主扫描方向的等幅读取元件是必要的，但如参照图2进行的说明，由于在工艺上这样长尺度元件的实现是不可能的，所以将数个光电转换元件阵列并排构成。如上所述，光电转换元件阵列14a～14h的各个光电转换元件阵列的长度比35mm相片胶片的宽度长一些。所以，为了防止在读取胶片得到图像上出现光电转换元件阵列和光电转换元件阵列之间的结合部分，最好配置成将胶片的宽度收放在一个光电转换元件阵列内。在本第2实施方式中，通过将胶片夹21用设置在胶片夹21上的夹片21e、21f挂入到玻璃框架203的扣槽203a和103b中这样确定主扫描方向的位置，配置成整个胶片收入在光电转换元件阵列14a～14h的任意一幅内。

如上所述，将胶片夹21配置在原稿台上的主扫描方向的任意一端部，且将胶片的宽度配置在一个光电转换元件阵列内地将胶片夹21定位在主体上，以这样地方式，将胶片夹上的夹片嵌合到玻璃框架上的与夹片配合的扣槽中加以固定，即使使用具有由连接起数个光电转换元件阵列而构成的线状图像传感器的图像读取单元，也可以容易且确实地得到质量较好、分辨率高且无结合部分的图像。而且，即使使用棒状透镜阵列那样的景深较浅的透镜，也可以得到聚焦合适的图像。

另外，在上述的第2实施方式中，沿副扫描方向(图像读取单元的较长方向)沿着玻璃框架具有扣槽，使其配合胶片夹21的夹片21e和21f，但勿庸置疑，可以沿主扫描方向(图像读取单元的较短方向)扣槽与夹片扣合在一起，也可以在副扫描方向和主扫描方向这两方面上都进行这样的设计。

本发明不仅限于上述的实施方式，在不脱离本发明的思想及范围的情况下，可以进行各种各样的变化。因此，为了使本发明的使用范围公正，附加以下的权利要求。

Claims (8)

1.一种图像读取装置，用于读取原稿的图像，其特征为：具有图像读取单元、驱动部件和定位部件，图像读取单元在以直线形配置的光电转换元件阵列上具有不连续部分，驱动部件使上述原稿和上述图像读取单元相对地扫描移动，定位部件为了防止上述光电转换元件阵列的不连续部分读取上述原稿图像的主要部分而用于决定上述原稿载置位置。

2.如权利要求1中记载的图像读取装置，其特征为：上述定位部件具有透明原稿固定装置和支承上述透明原稿固定装置位置的支承部件，其中，透明原稿固定装置固定透明原稿，支承部件使在上述相对的扫描移动进行扫描时上述透明原稿的有效图像区域配置于上述光电转换元件阵列的不连续部分扫描范围之外。

3.如权利要求1中记载的图像读取装置，其特征为：上述定位部件是具有上述光电转换元件阵列的不连续位置标识的部件。

4.如权利要求1中记载的图像读取装置，其特征为：上述定位部件包含上述原稿的副扫描方向的定位部件。

5.如权利要求1中记载的图像读取装置，其特征为：上述光电转换元件阵列的不连续部分，是在将以直线形配置数个光电转换元件的光电转换元件阵列以数个直线形进行配置的图像读取单元中的上述光电转换元件阵列之间的结合部分。

6.如权利要求2中记载的图像读取装置，其特征为：上述透明原稿固定装置具有突起部分，上述支持部件具有与上述突起部分相嵌合并支承上述透明原稿固定装置位置的凹部。

7.如权利要求2中记载的图像读取装置，其特征为：上述支持部件将上述透明原稿固定装置定位于上述图像读取单元的主扫描方向端部。

8.如权利要求2中记载的图像读取装置，还具有承载原稿的原稿台玻璃和在上述原稿台玻璃上从上述图像读取单元的反面照射上述透明原稿的面光源，其特征为：上述面光源将上述透明原稿压在上述原稿台玻璃上。

Images