JP3536941B2 - 画像入力装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、サイズの異なる透過
原稿や非透過原稿を読み取るための画像入力装置に関
し、特に輸送時の振動等の影響により、焦点合わせ精度
が損なわれないようにしたものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の画像入力装置の一例とし
て、いわゆる３５mmサイズのスライドフィルム用のスキ
ャナを、図８，９に示す。図８は、従来の画像入力装置
の概略水平断面図、図９は従来の画像入力装置の外観斜
視図をそれぞれ示す。

【０００３】図８，９中、200は、従来の画像入力装置
を示し、この画像入力装置200は、図８に示すように、
その中央にスライドフィルム210を保持するスライドホ
ルダー211を有する。そして、スライドホルダー211の図
８において向かって右側には、スライドホルダー211に
保持されたスライドフィルム210を照明する光源220が配
置されている。凹面鏡220aを備える光源220からの照明
光は、フィルタ群221およびレンズ群222を介してスライ
ドフィルム210に照射される。

【０００４】また、スライドホルダー211の図８におい
て向かって左側には、反射ミラー223が配置されてい
る。スライドフィルム210を透過した透過光は、反射ミ
ラー223を介して直角方向に光軸が折り曲げられた後、
結像レンズ224によりライン型イメージセンサであるＣ
ＣＤ225上に結像される。このようにして、スライドフ
ィルム210の画像をＣＣＤ225により読み取り、光電変換
した画像信号を、画像入力装置200より外部のコンピュ
ータ等の画像処理部（図示せず）に出力する。

【０００５】上記スライドホルダー211は、図８に示す
ように、ステージ212を介して２本のガイドレール213に
スライド可能に保持され、フィルム走査機構230により
副走査方向に移動される。上記フィルム走査機構230
は、図８に示すように、大別する、ステージモータ231
と、このモータ231により回転する走査用リードねじ232
とから構成されている。

【０００６】そして、上記走査用リードねじ232は、図
８に示すように、ステージ212のねじ筒214にねじ込まれ
ている。このため、ステージモータ231が回転すること
により、ステージ212がガイドレール213に沿ってスライ
ドすることで、スライドホルダー211が副走査方向に移
動する。

【０００７】また、前記結像レンズ224とＣＣＤ225と
は、図８に示すように、光学系支持部材226により一定
の間隔に保持されている。そして、光学系支持部材226
は、図８に示すように、焦点合わせ機構240により光軸
方向に移動する。上記焦点合わせ機構240は、図８に示
すように、焦点調整用モータ241と、このモータ241によ
り回転する焦点調整用リードねじ242とから構成されて
いる。

【０００８】そして、上記焦点調整用リードねじ242
は、図８に示すように、光学系支持部材226のねじ筒227
にねじ込まれている。このため、焦点調整用モータ241
が回転することにより、光学系支持部材226は光軸に平
行に移動し、結像レンズ224とスライドホルダー211に保
持されたスライドフィルム210との距離を変化させる。

【０００９】そして、画像入力装置200に接続されたコ
ンピュータ等の画像処理部（図示せず）は、画像の入力
処理のほか、前記焦点合わせ機構240を駆動して、入力
した画像信号にもとづいて画像のコントラストを演算
し、焦点合わせ動作を自動的に行っている。なお、図９
中、250はケースを示し、このケース250の中央部には、
凹部251が形成され、この凹部251は、スライドホルダー
211の移動空間を構成する。また、ケース250の側面に
は、図８，９に示すように、空気取入孔252が設けら
れ、又、ケース250の内部には、排気ファン253が設けら
れ、ケース250内の光源220や電源254等から発生する熱
をケース250外に排気している。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した従来
の画像入力装置200では、結像レンズ224の倍率が、いわ
ゆる３５mmサイズのスライドフィルム用に固定されてい
たため、フィルム原稿のサイズが異なると、使用できな
くなってしまうという第１の問題点があった。例えば４
インチ×５インチサイズのフィルム原稿に使用すると、
その一部しか読み取れない。

【００１１】逆に、４インチ×５インチサイズのフィル
ム原稿に合わせて、結像レンズ224の倍率を固定する
と、反対にいわゆる３５mmサイズのフィルム原稿に使用
する際に、ＣＣＤ225の全画素のうちの一部しか使用し
ないため、充分な画質が得られなくなってしまう。この
ため、フィルム原稿のサイズに合わせて、複数台の画像
入力装置200が必要となる。

【００１２】これに対し、結像レンズ224の倍率を可変
に構成してもよいが、そうすると、結像レンズ224とＣ
ＣＤ225との間の距離も変化しなければならない。この
ため、結像レンズ224の倍率を可変に構成すると、焦点
合わせと倍率調整とを個々に行わなければならないの
で、機構が複雑になり、装置が大型化してしまうという
第２の問題点が発生するおそれがある。

【００１３】さらに、従来の画像入力装置200では、輸
送時に光学系支持部材226がガタ付くおそれがあるとい
う第３の問題点がある。すなわち、輸送時の振動や衝突
の過大な外力により、光学系支持部材226がガタ付く
と、焦点調整用リードねじ242とねじ筒227との間にガタ
が発生し、焦点合わせの精度を低下するおそれがある。
これに加えて、その際に焦点調整用モータ241に負荷が
加わるおそれがある。

【００１４】そこで、請求項１記載の発明は、上記した
従来の技術の有する第１、第２の問題点に鑑みてなされ
たものであり、その目的とするところは、サイズの異な
る原稿に対応できるばかりでなく、サイズの切り換えと
焦点合わせとを共通の駆動手段で駆動させることで、装
置の小型化が可能な画像入力装置を提供しようとするも
のである。

【００１５】これに加え、請求項１記載の発明は、上記
した従来の技術の有する第３の問題点に鑑みてなされた
ものであり、その目的とするところは、輸送時の振動等
の影響により、焦点合わせ精度が損なわれないようにし
た画像入力装置を提供しようとするものである。請求項
２記載の発明は、上記した請求項１記載の発明の目的に
加え、輸送時に焦点合わせ手段の移動を阻止すること
で、一層、信頼性の高い画像入力装置を提供しようとす
るものである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記した目的
を達成するためのものであり、以下にその内容を図面に
示した実施例を用いて説明する。請求項１記載の発明
は、例えば図１〜８に示すように、次の９つの構成を備
えていることを特徴とする。

【００１７】第１は、原稿ホルダー(21)であって、この
原稿ホルダー(21)は、例えば図１に示すように、原稿
（例えばフィルム原稿20）を保持するものである。第２
は、照明手段（例えば光源41）であって、この照明手段
（例えば光源41）は、例えば図１に示すように、前記原
稿ホルダー(21)に保持された前記原稿（例えばフィルム
原稿20）の画像を照明するものである。

【００１８】第３は、結像手段（例えば第１、第２結像
レンズ92,102）であって、この結像手段（例えば第１、
第２結像レンズ92,102）は、例えば図３，５に示すよう
に、前記照明手段（例えば光源41）により照明された前
記原稿（例えばフィルム原稿20）を介して入射する反射
光／透過光を、倍率の異なる第１、第２結像手段（例え
ば第１、第２結像レンズ92,102）で結像するものであ
る。

【００１９】第４は、画像読み取り手段（例えば第１、
第２センサ93,103）であって、この画像読み取り手段
（例えば第１、第２センサ93,103）は、例えば図３，５
に示すように、前記第１、第２結像手段（例えば第１、
第２結像レンズ92,102）により結像された画像を各々読
み取る第１、第２センサ(93,103)を備えている。第５
は、光路切換え手段(80)であって、この光路切換え手段
(80)は、例えば図３，５に示すように、前記原稿（例え
ばフィルム原稿20）から前記第１、第２結像手段（例え
ば第１、第２結像レンズ92,102）までの光路内に位置す
る。

【００２０】これに加えて、前記光路切換え手段(80)
は、前記原稿（例えばフィルム原稿20）を介して入射す
る反射光／透過光を、例えば図３に示すように、前記第
１結像手段（例えば第１結像レンズ92）に入射させる第
１光路(90)と、例えば図５に示すように、前記第２結像
手段（例えば第２結像レンズ102）に入射させる第２光
路(100)とに切り換えるものである。

【００２１】第６は、焦点合わせ手段(110)であって、
この焦点合わせ手段(110)は、例えば図３に示すよう
に、各々対を成す前記第１、第２結像手段（例えば第
１、第２結像レンズ92,102）と前記第１、第２センサ(9
3,103)との距離を各々一定に保持した状態で、前記原稿
（例えばフィルム原稿20）に対する前記第１、第２結像
手段（例えば第１、第２結像レンズ92,102）の距離を各
々変化させて焦点合わせを行うものである。

【００２２】第７は、駆動手段（例えばステップモータ
120）であって、この駆動手段（例えばステップモータ1
20）は、例えば図３，４に示すように、前記焦点合わせ
手段(110)と前記光路切換え手段(80)とを各々駆動させ
る１つのものである。第８は、伝達手段（例えば伝達用
リードねじ121）であって、この伝達手段（例えば伝達
用リードねじ121）は、例えば図３，４に示すように、
前記駆動手段（例えばステップモータ120）の駆動力を
前記焦点合わせ手段(110)に伝達し、前記焦点合わせ手
段(110)を異なる３つの移動範囲に移動させるものであ
る。

【００２３】これに加え、前記３つの移動範囲が、前記
焦点合わせ手段(110)により焦点合わせを行う焦点合わ
せ用移動範囲（図３，５参照）と、前記光路切換え手段
(80)を切換え動作させる光路切り換え用移動範囲（図５
参照）、および前記焦点合わせ手段(110)に対する駆動
力の伝達を断った輸送用移動範囲（図６，７参照）から
構成されている。

【００２４】第９は、連結手段（連結部材130）であっ
て、この連結手段（連結部材130）は、例えば図３，５
に示すように、前記伝達手段（例えば伝達用リードねじ
121）により前記焦点合わせ手段(110)が前記光路切換え
範囲に移動した際に、前記焦点合わせ手段(110)に伝達
される駆動力を前記光路切換え手段(80)に伝達するもの
である。

【００２５】請求項２記載の発明は、上記した請求項１
記載の発明の構成に加え、次のような構成を備えている
ことを特徴とする。すなわち、例えば図７に示すよう
に、前記輸送用移動範囲において前記焦点合わせ手段(1
10)の移動を阻止するストッパ(128)を備えている。

【００２６】

【作 用】したがって、請求項１記載の発明は、次のよ
うな作用を奏する。すなわち、前記焦点合わせ用移動範
囲においては、例えば図３，５に示すように、前記駆動
手段（例えばステップモータ120）の駆動力を前記伝達
手段（例えば伝達用リードねじ121）により前記焦点合
わせ手段(110)に伝達し、焦点合わせを行うことができ
る。

【００２７】前記光路切り換え用移動範囲においては、
例えば図５に示すように、前記駆動手段（例えばステッ
プモータ120）の駆動力を前記伝達手段（例えば伝達用
リードねじ121）により前記焦点合わせ手段(110)に伝達
する。そして、前記焦点合わせ手段(110)に伝達させた
駆動力を、前記連結手段（連結部材130）を介して前記
光路切換え手段(80)に更に伝達することで、光路切換え
手段(80)による切換え動作を行うことができる。

【００２８】前記輸送用移動範囲においては、例えば図
６，７に示すように、伝達手段（例えば伝達用リードね
じ121）による前記焦点合わせ手段(110)に対する駆動力
の伝達を断つことができる。このため、前記焦点合わせ
手段(110)は、前記焦点合わせ用移動範囲から外れてい
るので、輸送時の振動や衝突の過大な外力が加わって
も、焦点合わせ用移動範囲の精度を維持できる。

【００２９】また、前記駆動手段（例えばステップモー
タ120）と焦点合わせ手段(110)との間の駆動力の伝達が
遮断させているので、輸送時の振動や衝突の過大な外力
が加わり、焦点合わせ手段(110)がガタ付いても、前記
駆動手段（例えばステップモータ120）への負荷が無
い。同様に、光路切換え手段(80)がガタ付いても、前記
駆動手段（例えばステップモータ120）への負荷が無
い。

【００３０】請求項２記載の発明は、上記した請求項１
記載の発明の作用に加え、次のような作用を奏する。す
なわち、前記輸送用移動範囲においては、例えば図７に
示すように、前記ストッパ(128)により前記焦点合わせ
手段(110)の移動を阻止されるので、焦点合わせ手段(11
0)がガタ付きを防止できる。

【００３１】

【実施例】図１〜７は、本発明の一実施例を示すもので
あり、図１は画像入力装置の概略垂直断面図、図２は画
像入力装置の外観斜視図、図３は光学系ホルダーの拡大
垂直断面図、図４は概略水平断面図、図５は図３に対応
し、反射ミラーの切り換え状態を示す光学系ホルダーの
拡大垂直断面図、図６は図３に対応し、輸送時の光学系
ホルダーの拡大垂直断面図、図７は図４に対応し、輸送
時の光学系ホルダーの一部概略水平断面図をそれぞれ示
す。

【００３２】図２中、10は、画像入力装置を示すもので
あり、この画像入力装置10は、原稿としての例えばフィ
ルム原稿20の画像を読み取り、外部のコンピュータ等の
画像処理部（図示せず）に画像信号を出力するスキャナ
として使用される。上記フィルム原稿20としては、サイ
ズの異なる２種類、例えばいわゆる３５mmサイズと４イ
ンチ×５インチサイズとが選択されている。

【００３３】なお、フィルム原稿20のサイズは、いわゆ
る３５mmサイズと４インチ×５インチサイズとに限ら
ず、他の例えば６cm×６cmや６cm×７cm、６cm×９cmサ
イズ等のものでもよい。さらに、原稿としては、例えば
フィルム原稿20やネガフィルム等の透過原稿のほか、焼
き付けたプリントやポスター、書籍、雑誌等の非透過原
稿であってもよい。

【００３４】上記フィルム原稿20は、図２に示すよう
に、本実施例では原稿ホルダー21に保持されたまま、画
像入力装置10のケース30の正面の高さのほぼ中央の横長
な差込口31から水平方向に挿入される。上記原稿ホルダ
ー21は、図２に示すように、例えば額縁状で、フィルム
原稿20の画像面の周囲の非画像面を保持するものであ
り、表裏面にフィルム原稿20の画像面が臨む開口部22が
形成されている。

【００３５】なお、原稿ホルダー21は、いわゆるスライ
ドマウントを代用してもよいし、あるいはマウント化さ
れていないフィルム原稿20を保持できるようなものであ
ってもよい。また、原稿ホルダー21のサイズも、いわゆ
る３５mmサイズと４インチ×５インチサイズとの２種類
のサイズのものを用意してもよいし、あるいは例えば大
きい方の４インチ×５インチサイズのフィルム原稿20に
合わせて設計し、小さなサイズであるいわゆる３５mmサ
イズを使用する場合に、開口部22をマスキングしてもよ
い。さらに、フィルム原稿20は、複数コマの画像が一列
に連続したものであってもよいし、あるいは１コマ毎に
切断されたものでもよい。

【００３６】上記ケース30の内部は、図１に示すよう
に、差込口31を中心に上下方向に３層に分割されてい
る。まず、ケース30内の上層には、図１に示すように、
フィルム原稿20を照明する原稿照明部40が配置されてい
る。つぎに、ケース30内の中間層、すなわち、原稿照明
部40の下側には、フィルム原稿20を走査する原稿走査部
50が配置されている。さらに、ケース30内の下層、すな
わち原稿走査部50の下側には、フィルム原稿20の画像を
読み取る原稿読取部60が配置されている。そして、原稿
読取部60は、差込口31のあるケース30の正面側の前半部
に配置され、その後半部には、電源部70が配置されてい
る。

【００３７】まず、上記原稿照明部40について、図１を
用いて説明する。上記原稿照明部40は、図１に示すよう
に、フィルム原稿20を照明する照明手段として光源41
と、光源41とフィルム原稿20との間隔内に配置された各
種のフィルタ42〜44と、照明用レンズ45,46、照明用ミ
ラー47〜49とから構成されている。上記光源41は、図１
に示すように、例えば凹面鏡41aを備えるハロゲンラン
プ等から構成されている。

【００３８】上記フィルタ42〜44は、図１に示すよう
に、光源41側より、熱線吸収フィルタ42と、拡散板43
と、色フィルタ44が配置されている。上記熱線吸収フィ
ルタ42は、ハロゲンランプからの熱線分を吸収する。前
記拡散板43は、むらのない均一な光源面を形成する。前
記色フィルタ44は、赤、緑、青の３色のフィルタが使用
され、各色について交互に同一画像を読み取ることで、
カラー画像の入力を可能としている。

【００３９】なお、フィルタ42〜44の数は、３枚に限ら
ず、例えばモノクロの場合には、色フィルタ44を省略で
きるし、又、３枚を超える数のフィルタを配置してもよ
い。前記レンズ45,46は、図１に示すように、光源41側
より、第１照明用レンズ45と、第２照明用レンズ46とか
ら構成されている。上記第１照明用レンズ45には、例え
ばフレネルレンズが使用されている。

【００４０】前記第２照明用レンズ46には、図１に示す
ように、複数枚、例えば２枚のフレネルレンズが使用さ
れている。これら第１、第２照明用レンズ45,46によ
り、光源41から出射された照明光をフィルム原稿20の後
方に集光させている。なお、照明用レンズ45,46とし
て、フレネルレンズを使用したが、フレネルレンズに限
らず、通常のレンズを使用してもよい。また、照明用レ
ンズ45,46として第１、第２照明用レンズ45,46を使用し
たが、２組の照明用レンズ45,46に限らず、１組でもよ
いし、あるいは３組以上を配置してもよい。さらに、第
１照明用レンズ45に１枚のレンズ、第２照明用レンズ46
に２枚のレンズを使用したが、レンズの数は実施例のも
のに限定されない。

【００４１】前記照明用ミラー47〜49は、図１に示すよ
うに、第１照明用レンズ45と第２照明用レンズ46との間
に配置された複数枚、例えば３枚の第１〜第３照明ミラ
ー47〜49から構成されている。各第１〜第３照明用ミラ
ー47〜49は、図１に示すように、光源41から照射された
照明光の光軸を直角方向に各々折り曲げている。

【００４２】すなわち、光源41は、図１に示すように、
ケース30の奥側に配置され、凹面鏡41aを備える光源41
から照射された照明光は、ケース30の正面に向かって水
平に進む。水平方向に進む照明光は、第１照明用ミラー
47に反射されて、その光軸が垂直下方に折り曲げられ
る。その後、第１照明用ミラー47により反射された照明
光は、第２照明用ミラー48によりケース30の奥に向かっ
て水平に折り曲げられ、第３照明用ミラー49によりさら
に垂直下方に折り曲げられ、フィルム原稿20の水平なフ
ィルム面に垂直に入射する。

【００４３】このように、３個の照明用ミラー47〜49に
より、照明光の光路が折り畳まれ、しかも光路がフィル
ム原稿20のフィルム面に平行に配置されているため、原
稿照明部40の上下方向の厚みを薄型化できる利点があ
る。なお、照明用ミラー47〜49の数は、３個に限らず、
さらに数多く設けてもよい。

【００４４】つぎに、原稿走査部50について、図１を用
いて説明する。上記原稿走査部50は、図１に示すよう
に、ケース30の差込口31から挿入された原稿ホルダー21
をそのフィルム原稿20の画像面に平行、すなわち水平に
保持するステージ51と、このステージ51をフィルム原稿
20の画像面に平行、すなわち水平方向にスライドさせる
原稿走査手段52とから構成されている。

【００４５】上記原稿走査手段52は、図１に示すよう
に、ケース30内に固定されたステージモータ53と、この
ステージモータ53により回転する走査用リードねじ54
と、この走査用リードねじ54がねじ込まれる、ステージ
51に設けられたねじ筒55と、前後に渡されたガイド部材
（不図示）とから構成されている。このため、ステージ
モータ53が駆動されると、走査用リードねじ54が回転
し、この走査用リードねじ54がステージ51のねじ筒55に
ねじ込まれていることから、ステージ51が水平に移動す
る。

【００４６】なお、ステージモータ53の回転力を、走査
用リードねじ54とこの走査用リードねじ54がねじ込まれ
たねじ筒55とにより直線運動に変換したが、他のリンク
機構やカム機構を使用してもよい。つぎに、原稿読取部
60について、図３，４を中心に説明する。上記原稿読取
部60は、図１に示すように、ケース30内に固定された光
学系ホルダー61内に収納されている。

【００４７】上記光学系ホルダー61は、図１，３に示す
ように、中空な箱形を成していわゆる暗箱を構成し、そ
の上面に、フィルム原稿20を通過後の透過光が入射する
入射窓62が形成されている。上記光学系ホルダー61内に
は、図３，４に示すように、大別すると、入射窓62を通
して上方から垂直に入射する透過光の光軸を水平な２方
向に折り曲げ、第１光路90（図３参照）と第２光路100
（図５参照）とに切り換える光路切換え手段80と、第
１、第２光路90,100内に各々配置され、倍率の異なる上
下二段の第１、第２光学系91,101と、第１、第２光学系
91,101の焦点合わせを行う焦点合わせ手段110と、前記
光路切換え手段80と焦点合わせ手段110とを各々駆動さ
せる１つの駆動手段としてのステップモータ120とを備
える。

【００４８】上記光路切換え手段80は、図３，５に示す
ように、２枚の第１、第２反射ミラー81,82から構成さ
れている。上記第１反射ミラー81は、図３に示すよう
に、光学系ホルダー61の下側に固定され、入射窓62を通
して上方から垂直に入射する透過光の光軸を直角方向
で、しかもケース30の差込口31のある正面方向に向かっ
て折り曲げている。

【００４９】前記第２反射ミラー82は、図３，５に示す
ように、入射窓62と第１反射ミラー81との間に配置さ
れ、ミラー枠83を介して光学系ホルダー61に回転可能に
軸支され、ミラー枠83が旋回することで入射窓62から入
射する透過光の光路内に出没する。上記ミラー枠83は、
図３，４に示すように、断面コ字形を成し、その両先端
部が互いに内向きに折り曲げられている。また、ミラー
枠83の内部には、第２反射ミラー82を固定したミラー固
定板84が、ミラー枠83の厚み方向に可動に保持されてい
る。

【００５０】そして、上記ミラー枠83の一端部は、図
３，４に示すように、固定軸85を介して光学系ホルダー
61に軸支されている。また、ミラー枠83の他端自由端部
には、ミラー固定板84との間に圧縮ばね86が設けられ、
この圧縮ばね86のばね力により、ミラー固定板84がミラ
ー枠83の屈曲端部87の内面に弾性的に当接している。上
記ミラー枠83の固定軸85には、図４に示すように、ねじ
りばね88が設けられ、そのねじり戻ろうとするばね力に
より、第２反射ミラー82は、図３に示すように、常時は
入射窓62から入射する透過光の光路から離隔する方向に
回転する。

【００５１】そして、ミラー枠83の回転範囲内には、図
３〜５に示すように、左右一対の角度制限部材89,89が
設けられ、両角度制限部材89に第２反射ミラー82のミラ
ー固定板84が当接した位置で、第２反射ミラー82が入射
窓62から入射する透過光の光路内に突出する。そして、
透過光は、図５に示すように、第２反射ミラー82に反射
されて、その光軸が直角方向で、しかもケース30の差込
口31のある正面方向に向かって折り曲げられる。

【００５２】前記第１光学系91は、図３に示すように、
第１反射ミラー81により反射された透過光を結像させる
第１結像手段としての第１結像レンズ92と、この第１結
像レンズ92により結像された画像を読み取る画像読み取
り手段を構成する第１センサ93とを備える。前記第２光
学系101は、図５に示すように、第２反射ミラー82によ
り反射された透過光を結像させるとともに、第１結像レ
ンズ92より倍率の大きい、第２結像手段としての第２結
像レンズ102と、この第２結像レンズ102により結像され
た画像を読み取る画像読み取り手段を構成する第２セン
サ103とを備える。

【００５３】上記画像読み取り手段を構成する第１，２
センサ93,103には、例えばＣＣＤ型のラインセンサが使
用されている。このため、第１光学系91は、その第１結
像レンズ92の倍率が第２結像レンズ102より小さいの
で、４インチ×５インチサイズのフィルム原稿20に使用
される。これに対し、第２光学系101は、その第２結像
レンズ102の倍率が第１結像レンズ92より大きいので、
いわゆる３５mmサイズのフィルム原稿20に使用される。

【００５４】前記焦点合わせ手段110は、図３，４に示
すように、光学系ホルダー61内に固定され、ケース30の
前後方向に長尺な左右一対のガイドレール111,111と、
両ガイドレール111に沿ってスライドするとともに、第
１、第２光学系91,101が固定された焦点合わせ用移動台
112とから構成されている。上記焦点合わせ用移動台112
は、図３に示すように、上下方向に互いに背向した第
１、第２面113,114を有する。そして、焦点合わせ用移
動台112の下方を向いた第１面113側に、図示しないが、
例えばリニアボールベアリング等の転がり軸受けを有
し、この軸受けを介してガイドレール111上をスライド
する。

【００５５】上記焦点合わせ用移動台112の下方を向い
た第１面113には、図３に示すように、第１結像レンズ9
2と第１センサ93との距離を一定に保持した状態で固定
している。また、上方を向いた第２面114には、第２結
像レンズ102と第２センサ103との距離を一定に保持した
状態で固定している。このため、第１、第２結像レンズ
92,102と第１、第２センサ93,103との距離が各々固定さ
れていることから、各第１、第２光学系91,101の倍率も
各々固定されている。

【００５６】また、焦点合わせ用移動台112が左右のガ
イドレール111に沿って移動することで、両第１、第２
光学系91,101を同時に移動することができる。このた
め、焦点合わせ用移動台112の移動により、両第１、第
２光学系91,101の焦点合わせが可能となる。すなわち、
焦点合わせ用移動台112の移動することで、原稿ホルダ
ー21に保持されるフィルム原稿20と第１、第２結像レン
ズ92,102との距離を各々変化させて、両第１、第２光学
系91,101の焦点合わせを行っている。

【００５７】特に、原稿ホルダー21としてスライドマウ
ントをそのまま使用した場合には、その厚みにばら付き
があり、フィルム原稿20の画像面の位置が、光軸方向に
移動してしまうことがある。このため、スライドマウン
トの厚みのばら付きによる焦点の狂いを、フィルム原稿
20の画像面から各第１、第２結像レンズ92,102迄の距離
を各々変化させることで修正して焦点合わせを行ってい
る。

【００５８】前記ステップモータ120は、図３，４に示
すように、光学系ホルダー61内に固定され、焦点合わせ
用移動台112との間には、駆動力の伝達手段としての伝
達用リードねじ121が設けられている。なお、駆動手段
としてステップモータ120を使用したが、他の直流・交
流モータを使用してもよい。上記伝達用リードねじ121
は、図３，４に示すように、焦点合わせ用移動台112の
左右の中央に配置され、ステップモータ120の駆動歯車1
22に噛み合う伝達歯車123が固定されている。

【００５９】そして、伝達用リードねじ121には、図
３，４に示すように、ナット124がねじ込まれている。
上記ナット124は、図３，４に示すように、焦点合わせ
用移動台112の後端面に当接するとともに、焦点合わせ
用移動台112から突出した回転制限部材125（図４）によ
り回転が制限されている。

【００６０】上記焦点合わせ用移動台112には、図３，
４に示すように、ナット124との当接位置に間隔調整部
材126が固定されている。この間隔調整部材126の厚みを
変更することで、焦点合わせ用移動台112とナット124と
の当接位置を調整できるようにしている。これは、レン
ズや機械部品の加工・組立精度によるバラ付きを補正す
るためである。

【００６１】上記左右の引っ張りばね127は、図４に示
すように、各一端が焦点合わせ用移動台112の左右に各
々固定されているとともに、各他端が光学系ホルダー61
に各々固定されている。このため、焦点合わせ用移動台
112の間隔調整部材126が、左右の引っ張りばね127のば
ね復元力により、ナット124に常時は当接する方向に付
勢されている。そこで、ステップモータ120を介して伝
達用リードねじ121が回転すると、ナット124の位置が前
後方向に移動することで、焦点合わせ用移動台112がナ
ット124に追従してスライドする。

【００６２】なお、ステップモータ120の回転力を、伝
達用リードねじ121とナット124とにより直線運動に変換
したが、他のリンク機構やカム機構を使用してもよい。
また、付勢手段しての引っ張りばね127を使用したが、
他の圧縮コイルばねや板ばねを使用してもよい。一方、
光学系ホルダー61には、図４に示すように、焦点合わせ
用移動台112の最後退位置を規制するストッパー128が固
定され、このストッパー128に焦点合わせ用移動台112の
後端面が当接することで、焦点合わせ用移動台112の最
後退位置を規制している。

【００６３】このため、焦点合わせ用移動台112がスト
ッパー128に当接した位置で、伝達用リードねじ121が更
に回転すると、図６，７に示すように、ナット124が焦
点合わせ用移動台112の間隔調整部材126から離れる。こ
のとき、ステップモータ120と焦点合わせ用移動台112と
の間の駆動力の伝達が断たれる。また、ナット124の最
後退位置には、図４に示すように、例えばリミットセン
サー等の位置センサ129が配置され、この位置センサ129
からの検出信号により、ステップモータ120の原点位置
出しを行っている。

【００６４】一方、焦点合わせ用移動台112と第２反射
ミラー82との間には、図３，４に示すように、焦点合わ
せ用移動台112の運動力を第２反射ミラー82に伝達する
連結手段としての左右一対の連結部材130が設けられて
いる。上記左右の連結部材130は、図３，４に示すよう
に、各々の一端部に連結ピン131が、他端部には移動軸1
32がそれぞれ設けられている。

【００６５】上記左右の連結部材130の各連結ピン131
は、図３，４に示すように、焦点合わせ用移動台112の
上方を向いた第２面114から舌片状に突出した左右一対
の支持部材115,115に各々軸支されている。すなわち、
左右の支持部材115には、図３，４に示すように、水平
方向に延びた長穴116が各々設けられている。そして、
各長穴116には、左右の連結部材130の各連結ピン131が
各々通され、各長穴116に沿って移動できるようにして
いる。

【００６６】また、前記左右の連結部材130の各移動軸1
32は、図３，４に示すように、第２反射ミラー82のミラ
ー枠83に各々軸支されている。このため、左右の連結部
材130の各連結ピン131が、図３，４に示すように、焦点
合わせ用移動台112の左右の長穴116の長手方向中央に位
置している状態では、焦点合わせ用移動台112が前後方
向に微少にスライドしても、連結ピン131が長穴116中を
移動するのみで、左右の連結部材130が移動しない。

【００６７】上記移動範囲が、第１光学系91の焦点合わ
せ用移動範囲となる。なお、このとき、第２反射ミラー
82は、ねじりばね88のばね力により、入射窓62から入射
する透過光の光路から離隔し、その光路が第１光学系91
に切り換わっている。これに対し、連結ピン131が長穴1
16の行き止まった後端に当接した状態で、焦点合わせ用
移動台112が更に後退すると、図５に示すように、長穴1
16の後端に押されて左右の連結部材130も後退する。

【００６８】このため、左右の連結部材130の移動軸132
に軸支されたミラー枠83が、図５に示すように、ねじり
ばね88のばね力に抗して、固定軸85を中心に時計回りに
旋回する。こうして、ミラー枠83が旋回し、そのミラー
固定板84が角度制限部材89に当接した位置で、第２反射
ミラー82が入射窓62から入射する透過光の光路内に突出
し、光路が第２光学系101に切り換わる。

【００６９】この後退位置が、第２反射ミラー82の光路
切換え用移動範囲となる。焦点合わせ用移動台112が更
に後退すると、連結ピン131が長穴116の後端に突き当た
った状態で、長穴116の後端に押されて左右の連結部材1
30も更に後退する。このとき、左右の連結部材130の後
退に伴って、各移動軸132も後退することで、ミラー枠8
3が時計回りに更に回転するが、ミラー固定板84が角度
制限部材89に当接していることから、圧縮ばね86が弾縮
することで各移動軸132の移動量が吸収される。

【００７０】このため、ミラー固定板84が角度制限部材
89に当接していることから、第２反射ミラー82の角度は
変わらずに、焦点合わせ用移動台112のみが後退する。
上記移動範囲が、第２光学系101の焦点合わせ用移動範
囲となる。さらに、焦点合わせ用移動台112が後退する
と、圧縮ばね86が更に弾縮するが、このとき、図７に示
すように、焦点合わせ用移動台112の後端面がストッパ
ー128に当接する。

【００７１】なおも伝達用リードねじ121が回転する
と、図６，７に示すように、ナット124が焦点合わせ用
移動台112の間隔調整部材126から離れ、駆動力の伝達が
断たれる。この焦点合わせ用移動台112の最後退位置
が、輸送用移動範囲となる。上記したように焦点合わせ
用移動台112は、４つの移動範囲、すなわち第１光学系9
1の焦点合わせ用移動範囲、光路切換え用移動範囲、第
２光学系101の焦点合わせ用移動範囲、輸送用移動範囲
を持つ。

【００７２】すなわち、ナット124が、図７に示すよう
に、位置センサ129に当たった位置が、原点位置とな
る。そして、原点位置においては、ナット124が焦点合
わせ用移動台112の間隔調整部材126から離れた輸送用移
動範囲であり、ナット124の前進により、第２光学系101
の焦点合わせ用移動範囲、光路切換え用移動範囲、第１
光学系91の焦点合わせ用移動範囲に移動する。このよう
に輸送用移動範囲を、特に両焦点合わせ用移動範囲から
外しているのは、焦点合わせ用移動台112の焦点調整範
囲における移動精度を保持できるようにするためであ
る。

【００７３】また、輸送用移動範囲においては、ステッ
プモータ120から焦点合わせ用移動台112への駆動力の伝
達が断たれているので、輸送時の振動等によるステップ
モータ120への負荷を減少できる。さらに、輸送用移動
範囲においては、圧縮ばね86が弾縮することで、第２反
射ミラー82のミラー固定板84が角度制限部材89に強く押
し付けられていることから、第２反射ミラー82の輸送時
のガタ付きを防止できる。

【００７４】なお、第２反射ミラー82を左右の連結部材
130を介して旋回させたが、他の異なるリンク機構やカ
ム機構を使用して第２反射ミラー82を旋回させてもよ
い。つぎに、引っ張りばね127、ねじりばね88、圧縮ば
ね86の３種のばねの力量関係について説明する。３種の
ばね以外の構成要素の伝達効率等を含み、例えば焦点合
わせ用移動台112を押すナット124に係る力量に換算し
て、引っ張りばね127の力量をＦ１、ねじりばね88の力
量をＦ２、圧縮ばね86の力量をＦ３とすると、次の関係
式を満たす。なお、このとき、ミラー固定板84が角度制
限部材89に当接した状態と仮定する。

【００７５】

【式１】Ｆ１＞Ｆ２＋Ｆ３ 関係式（１） つぎに、ミラー固定板84に係る力に注目すると、次の関
係式を満たす。なお、このとき、ミラー固定板84が角度
制限部材89に当接した状態と仮定する。

【００７６】

【式２】Ｆ３＞Ｆ２ 関係式（２） ここで、関係式（１）の左辺の「Ｆ１」は、焦点合わせ
用移動台112を後退させる力を、右辺の「Ｆ２＋Ｆ３」
は、逆に焦点合わせ用移動台112を前進させる力をそれ
ぞれ意味している。

【００７７】また、関係式（２）の左辺の「Ｆ３」は、
ミラー固定板84を固定軸85を中心に時計回りに旋回させ
る力を、右辺の「Ｆ２」は、逆にミラー固定板84を反時
計回りに旋回させる力をそれぞれ意味している。このた
め、関係式（１）より、ミラー固定板84が角度制限部材
89に当接した以降も、引っ張りばね127の力量が勝って
いるので、焦点合わせ用移動台112の間隔調整部材126が
ナット124に当接した状態を維持できることがわかる。
また、ナット124を駆動する際には、ステップモータ120
は、「Ｆ１」から「Ｆ２＋Ｆ３」を引いた差分で、焦点
合わせ用移動台112を移動できる。また、ミラー固定板8
4が角度制限部材89に当接する前には、「Ｆ３」が発生
していないので、ステップモータ120は、「Ｆ１」から
「Ｆ２」を引いた差分で、焦点合わせ用移動台112を移
動できる。

【００７８】また、関係式（２）より、ミラー固定板84
が角度制限部材89に当接した際の圧縮ばね86の弾縮を防
止することができる。一方、ケース30の左右の側面に
は、図２に示すように、左右一対の空気取入孔32,32が
設けられている。また、ケース30の内部には、光源41の
裏側に排気ファン33が設けられ、ケース30内の光源41や
電源部70等から発生する熱をケース30外に排気してい
る。

【００７９】つぎに、上記した構成を備えた画像入力装
置10の使用手順について説明する。例えば、４インチ×
５インチサイズのフィルム原稿20の場合には、図３に示
すように、光路切換え手段80により第１光路90に切り換
える。フィルム原稿20の透過光は、図３に示すように、
第１反射ミラー81に反射された後、第１結像レンズ92を
介して第１センサ93上に結像され、１ラインの画像の読
み取りが行われる。

【００８０】そして、焦点合わせ用移動台112をその第
１光学系91の焦点合わせ用移動範囲内で移動させなが
ら、読み取った画像のコントラストの差を利用して、最
適な焦点位置に焦点合わせ用移動台112を停止させる。
焦点合わせ後、フィルム原稿20を、原稿走査手段52を介
して副走査方向に移動することで、フィルム原稿20の画
像を２次元的に読み取る。

【００８１】これに対し、いわゆる３５mmサイズの場合
には、図５に示すように、焦点合わせ用移動台112を光
路切換え用移動範囲に移動し、光路切換え手段80により
第２光路100に切り換える。このため、フィルム原稿20
の透過光は、図５に示すように、第２反射ミラー82に反
射された後、第２結像レンズ102を介して第２センサ103
上に結像され、１ラインの画像の読み取りが行われる。

【００８２】そして、焦点合わせ用移動台112をその第
２光学系101の焦点合わせ用移動範囲内で移動させなが
ら、読み取られた画像のコントラストの差を利用して、
最適な焦点位置に焦点合わせ用移動台112を停止させ
る。一方、輸送時には、図６，７に示すように、焦点合
わせ用移動台112をその輸送用移動範囲に移動させる。

【００８３】

【発明の効果】本発明は、以上のように構成されている
ので、以下に記載されるような効果を奏する。請求項１
記載の発明によれば、サイズの異なる原稿に対応できる
ばかりでなく、サイズの切り換えと焦点合わせとを共通
の駆動手段で駆動させることで、装置の小型化が可能な
画像入力装置を提供することができる。

【００８４】これに加え、請求項１の発明によれば、輸
送時の振動等の影響により、焦点合わせ精度が損なわれ
ず、信頼性の高い画像入力装置を提供することができ
る。請求項２記載の発明によれば、輸送時に焦点合わせ
手段の移動を阻止することで、一層、信頼性の高い画像
入力装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】画像入力装置の概略垂直断面図である。

【図２】画像入力装置の外観斜視図である。

【図３】光学系ホルダーの拡大垂直断面図である。

【図４】画像入力装置の概略水平断面図である。

【図５】図３に対応し、反射ミラーの切り換え状態を示
す光学系ホルダーの拡大垂直断面図である。

【図６】図３に対応し、輸送時の光学系ホルダーの拡大
垂直断面図である。

【図７】図４に対応し、輸送時の光学系ホルダーの一部
概略水平断面図である。

【図８】従来の画像入力装置の概略水平断面図である。

【図９】従来の画像入力装置の外観斜視図である。

【符号の説明】

10 画像入力装置 20 フィルム原稿（原
稿） 21 原稿ホルダー 30 ケース 31 差込口 32 空気取入孔 33 排気ファン 40 原稿照明部 41 光源（照明手段） 41a 凹面鏡 42 熱線吸収フィルタ 43 拡散板 44 色フィルタ 45 第１照明用レンズ 46 第２照明用レンズ 47 第１照明用ミラー 48 第２照明用ミラー 49 第３照明用ミラー 50 原稿走査部 51 ステージ 52 原稿走査手段 53 ステージモータ 54 走査用リードねじ 55 ねじ筒 60 原稿読取部 61 光学系ホルダー 62 入射窓 70 電源部 80 光路切換え手段 81 第１反射ミラー 82 第２反射ミラー 83 ミラー枠 84 ミラー固定板 85 固定軸 86 圧縮ばね 87 屈曲端部 88 ねじりばね 89 角度制限部材 90 第１光路 91 第１光学系 92 第１結像レンズ（結像手段を構成する第１結像手
段） 93 画像読み取り手段を構成する第１センサ 100 第２光路 101 第２光学系 102 第２結像レンズ（結像手段を構成する第２結像手
段） 103 画像読み取り手段を構成する第２センサ 110 焦点合わせ手段 111 ガイドレール 112 焦点合わせ用移動台 113 第１面 114 第２面 115 支持部材 116 長穴 120 ステップモータ（駆
動手段） 121 伝達用リードねじ（伝達手段） 122 駆動歯車 123 伝達歯車 124 ナット 125 回転制限部材 126 間隔調整部材 127 引っ張りばね（付勢
手段） 128 ストッパー 129 位置センサ 130 連結部材（連結手段） 131 連結ピン 132 移動軸 200 従来の画像入力装置 210 スライドフィルム 211 スライドホルダー 212 ステージ 213 ガイドレール 214 ねじ筒 220 光源 220a 凹面鏡 221 色フィルタ群 222 レンズ群 223 反射ミラー 224 結像レンズ 225 ＣＣＤ 226 光学系支持部材 227 ねじ筒 230 フィルム走査機構 231 ステージモータ 232 走査用リードねじ 240 焦点合わせ機構 241 焦点調整用モータ 242 焦点調整用リードね
じ 250 ケース 251 凹部 252 空気取入孔 253 排気ファン 254 電源

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−369608（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−295378（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−264942（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−169175（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−72764（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭64−3253（ＪＰ，Ｕ) 実開 平６−81173（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 5/222 - 5/257

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原稿を保持する原稿ホルダーと、 前記原稿ホルダーに保持された前記原稿の画像を照明す
   る照明手段と、 前記照明手段により照明された前記原稿を介して入射す
   る反射光／透過光を、倍率の異なる第１、第２結像手段
   で結像する結像手段と、 前記第１、第２結像手段により結像された画像を各々読
   み取る第１、第２センサを備えた画像読み取り手段と、 前記原稿から前記第１、第２結像手段までの光路内に位
   置し、前記原稿を介して入射する反射光／透過光を、前
   記第１結像手段に入射させる第１光路と前記第２結像手
   段に入射させる第２光路とに切り換える光路切換え手段
   と、 各々対を成す前記第１、第２結像手段と前記第１、第２
   センサとの距離を各々一定に保持した状態で、前記原稿
   に対する前記第１、第２結像手段の距離を各々変化させ
   て焦点合わせを行う焦点合わせ手段と、 前記焦点合わせ手段と前記光路切換え手段とを各々駆動
   させる１つの駆動手段と、 前記駆動手段の駆動力を前記焦点合わせ手段に伝達し、
   前記焦点合わせ手段を異なる３つの移動範囲に移動さ
   せ、前記３つの移動範囲が、前記焦点合わせ手段により
   焦点合わせを行う焦点合わせ用移動範囲と、前記光路切
   換え手段を切換え動作させる光路切り換え用移動範囲、
   および前記焦点合わせ手段に対する駆動力の伝達を断っ
   た輸送用移動範囲から構成された伝達手段と、 前記伝達手段により前記焦点合わせ手段が前記光路切換
   え範囲に移動した際に、前記焦点合わせ手段に伝達され
   る駆動力を前記光路切換え手段に伝達する連結手段とを
   備えたことを特徴とする画像入力装置。
2. 【請求項２】 前記輸送用移動範囲において前記焦点合
   わせ手段の移動を阻止するストッパを備えたことを特徴
   とする請求項１記載の画像入力装置。