專利名稱：圖像讀取裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種利用光電轉換元件列讀取圖像的圖像讀取裝置，特別涉及一種使用在光電轉換元件列上有不連續(xù)部分的圖像讀取傳感器的圖像讀取裝置。
但是，因圖像讀取裝置將數(shù)個光電轉換元件陣列以直線形配置，在光電轉換元件陣列和光電轉換元件陣列之間存在結合部分，因此具有讀取的圖像在結合部分上不連續(xù)的缺點。但是，以目前的制造技術這種結合部分的間隙為60μm左右，用通常用的等倍透鏡讀取象以前那樣地照片相紙和雜志等的情況下，與原稿的大小相比60μm的結合部分一般可以忽略。
然而，在具有讀取相片膠片等透明原稿的功能的情況下，結合部分的問題就顯露出來。由于相片膠片的圖像尺寸較小且致密，在實際的圖像讀取和顯示中使用高分辨率光電轉換元件陣列，且放大顯示的情況居多。因此，例如在光電轉換元件陣列密度為2400dpi的情況下，在60μm的間隙中就會產生換算到2400dpi時為6像素左右的不連續(xù)圖像，特別是在擴大顯示和擴印的情況下不連續(xù)圖像尤為突出。
另外，在使用光電轉換元件讀取透明原稿的圖像讀取裝置中，由于光學系統(tǒng)的原因，對于掃描方向端部的分辨能力比中央部較差。因此一般在中央部附近讀取透明原稿。
但是，今年來以裝置的薄化和小型化為目的，出現(xiàn)了使用原稿臺接觸型的讀取傳感器的圖像讀取裝置。如果在這樣的裝置中搭載透明原稿照射單元并對相片膠片進行讀取，則不能用膠片夾壓入膠片的上下，就有必要將膠片直接放置在玻璃上。而且雖然放置透明原稿照射單元，但由于景深較淺，膠片稍微偏離焦點位置分辨能力就會降低。
為了達到上述的目的，讀取原稿圖像的本發(fā)明的圖像讀取裝置的特征為具有圖像讀取單元、驅動部件和定位部件，其中圖像讀取單元在以直線形配置的光電轉換元件陣列上具有不連續(xù)部分，驅動部件使上述原稿和上述圖像讀取單元相對地掃描移動，定位部件用于決定上述原稿的載置位置，防止上述光電轉換元件陣列的不連續(xù)部分讀取上述原稿圖像的主要部分。
另外，本發(fā)明的進一步的目的是用簡單且便宜的構造，最小化地限制由部品精度的偏差而導致的焦點偏離，進而防止由原稿的浮動引起的焦點偏離。
為了達成上述目的，上述圖像讀取裝置還具有用于承載原稿的原稿臺玻璃、和在上述原稿臺上從上述圖像讀取單元的反面對上述透明原稿進行照明的面光源，其特征為上述面光源將上述透明原稿壓在上述原稿臺玻璃上。
本發(fā)明的其它特征及優(yōu)點可以通過參照附圖的以下說明加以明了。而且，對于附圖，對相同或相近的構造都附有同樣的參考編號。


圖1A～圖1C是本發(fā)明第1實施方式的圖像讀取裝置基本構造的示意圖。
圖2是本發(fā)明第1實施方式的圖像讀取裝置的圖像讀取單元構成圖。
圖3是本發(fā)明第1實施方式的圖像讀取裝置的膠片光源部件構成圖。
圖4是本發(fā)明第1實施方式的表示35mm相片膠片與圖像讀取裝置內的光電轉換元件陣列之間的位置關系的圖。
圖5是本發(fā)明第2實施方式的顯示圖像讀取裝置構成的部分透視的立體圖。
圖6是本發(fā)明第2實施方式的掃描儀主體上裝有膠片夾的示意圖。
圖7是本發(fā)明第2實施方式的透明原稿照射單元的展開圖。
圖8是本發(fā)明第2實施方式的透明原稿照射單元嵌入膠片夾中的示意圖。
圖9是本發(fā)明第2實施方式的說明將透明原稿照射單元傾斜插入膠片夾中操作的示意圖。
圖10是本發(fā)明第2實施方式的顯示透明原稿照射單元的面光源面接觸于膠片的狀態(tài)的示意圖。
圖11是本發(fā)明第2實施方式的表示隔片、攝像元件陣列及透明原稿照射單元之間關系的斷面圖。
圖12是本發(fā)明第2實施方式的表示在讀取透明原稿時閉合上圖像讀取裝置壓板狀態(tài)的示意圖。
第1實施方式圖1A～圖1C為本發(fā)明第1實施方式的圖像讀取裝置構造的示意圖。圖1A為立體圖，圖1B為側視圖，圖1C為俯視圖。在同一個圖中，1為圖像讀取單元，2為步進電機，3為傳送帶，4為原稿臺玻璃，5為控制基板，6為35mm相片膠片，7為兼為白色基準板的原稿規(guī)制板，8為扁平電纜，9為外接計算機，101為安裝圖像讀取裝置1的滑架，102為固定35mm相片膠片6并可裝卸于圖像讀取裝置上的膠片夾，103為可裝卸于圖像讀取裝置上的膠片用光源裝置，104為用于連結103和控制基板5的電纜，105為原稿規(guī)制板。
圖2為顯示圖像讀取單元1的構成的立體圖，10、11、12分別為紅色、綠色和藍色的LED，13為導光體，14為由光電轉換元件所構成的線狀圖像傳感器，15為棒狀透鏡陣列，16為安裝光電轉換元件的基板。
步進電機2由控制基板5驅動。其驅動力由傳動帶3傳遞到滑架101即圖像讀取單元1上，圖像單元裝置1一邊沿著原稿臺玻璃4連續(xù)移動一邊又對放置于原稿臺玻璃4上的被掃描物體進行掃描。
安裝于圖像讀取單元1上的線狀圖像傳感器14如圖2所示沿圖像讀取單元1的長軸方向配置。在本第1實施方式的情況下，線狀圖像傳感器14為在A4原稿的短軸方向上具有2400DPI相當密度的讀取單元，14a～14h的8個光電轉換元件呈直線形配置。每一個光電轉換元件陣列的元件數(shù)為2576個元件，合計在基板16上并排放置了20608個像素的光電轉換元件。
在這里，首先，對讀取放置在原稿臺玻璃4上的反射原稿(未圖示)的圖像的情況進行說明。另外，在該情況下，膠片夾102及膠片用光源裝置103脫離在圖像讀取裝置之外。
從LED10、11和12發(fā)出的光由透明材料13沿圖像讀取單元1的長軸方向散射并到達原稿臺玻璃4上表面。該光線由放置于原稿臺玻璃4上表面上的原稿擴散和反射，由棒狀透鏡陣列1 5聚光并投射在線狀圖像傳感器14上。棒狀透鏡陣列15具有以同等倍數(shù)將原稿的圖像投射在線狀圖像傳感器14上的特性。該圖像傳感器14接受由原稿反射的LED10、11和12的光，電荷積累于線狀圖像傳感器14中，由下一周期的行讀取開始脈沖(Hsync)保存在線狀圖像傳感器14中的傳送部件中，并根據(jù)圖像讀取時鐘(Clock)將每個像素都作為一個電信號輸出。
LED10、11和12的開啟由每個讀取開始脈沖(Hsync)進行切換，隨著圖像讀取單元1的移動，依次點亮各個LED10、11和12。由各個LED10、11和12進行顏色分解檢測出的圖像信號通過扁平電纜8從控制基板5傳送至外部計算機9，由外部計算機9對圖像進行處理。
下面，對于本第1實施方式中對讀取透明原稿35mm相片膠片6的情況進行說明。該場合使用了膠片夾102及膠片用光源單元103進行讀取。
圖3為在讀取35mm相片膠片6的情況下使用的膠片用光源單元103的構造圖，內部配有面光源17、膠片用紅色LED18、膠片用綠色LED19和膠片用藍色LED20。對于本第1實施方式的面光源17，可以使用例如日本專利公報特開2001-34210號上記載的面光源。各LED的光從面光源17的下面作為均勻的光發(fā)射出去。本第1實施方式的面光源17的有效發(fā)光面為50mm×25mm，可以照射35mm相片膠片6的1幅有效圖像區(qū)域大約為36mm×24mm。35mm相片膠片6放置在原稿臺玻璃4上，膠片用光源單元103設置在35mm相片膠片6的上面。從膠片用光源單元103發(fā)出的LED的光透過35mm相片膠片，由棒狀透鏡陣列15投射在線狀圖像傳感器14上。與上述的反射光的讀取相同，隨著圖像讀取單元1的移動，依次點亮各個膠片用LED18、19和20。另外，不移動膠片用光源裝置103，只令圖像讀取單元1移動對35mm相片膠片6進行掃描。
圖4為本第1實施方式的特征的說明圖，表示線狀圖像傳感器14與35mm相片膠片6的位置關系。也如圖2中所示，線狀圖像傳感器14是由14a～14h的8個光電轉換元件呈直線形并列配置而成，陣列和陣列之間必有結合部分。該部分在對圖像進行讀取時就會形成不連續(xù)的讀取圖像。因此在本第1實施方式中當讀取35mm相片膠片6時由于結合部分設置在不進入35mm相片膠片6的有效圖像區(qū)域內的位置上，從而防止產生不連續(xù)圖像。本第1實施方式的光電轉換元件陣列14a～14h的長度為27.26mm，35mm相片膠片6的短邊有效圖像寬度約為24mm。在本第1實施方式中，由于棒狀透鏡陣列15為等倍透鏡，可如下方式設置，即將35mm相片膠片6的短邊限制在某個光電轉換元件陣列例如14g的讀取范圍內而避免結合部分。在本第1實施方式中，如圖4所示，將在槽102a中放置了35mm相片膠片6的膠片導向裝置102設置成抵觸在原稿規(guī)制板7和原稿規(guī)制板105。由于這樣地設置，考慮各個部件的誤差進而決定尺寸，使35mm相片膠片的24mm有效圖像區(qū)域限定于一個光電轉換元件陣列(例如14g)的掃描范圍之內。
變形例如圖4中原稿規(guī)制板7所示，也可將指示光電轉換元件陣列14a～14h的端部的標記401印刷或刻印在原稿規(guī)制板7上以作為提示之用?？蓪擞?01作為記號設置35mm相片膠片6的位置，也可同時使用膠片導向裝置102和標記401，將膠片導向裝置102設置在其它位置上。另外，即使在讀取不能將圖像限制在一個光電轉換元件陣列的寬度上的較大相片膠片的情況下，將原稿圖像內的關心的圖像部分配置在離開該標記401的位置上，從而可以抑制讀取圖像所關心部分的圖像劣化。而且，不僅限于相片膠片這樣的透明原稿，相片紙那樣的反射原稿也可以同樣地配置。
第2實施方式下面，對本發(fā)明的第2實施方式進行說明。
圖5為本發(fā)明第2實施方式的顯示圖像讀取裝置的部分透視立體圖。在圖5中，21為可裝卸于圖像讀取裝置上的膠片夾，22為透明原稿照射單元，23為電纜，200為掃描儀主體，201為基本框架，202為原稿臺玻璃，203、204為玻璃框架，210為圖像讀取單元，220為壓板，221為壓板的鉸鏈。
另外，圖像讀取裝置210具有與在上述第1實施方式中參照圖2所說明的情況相同的構造，放置在原稿臺玻璃202上的被掃描物體(未圖示)的圖像可以如第1實施方式中所述那樣進行讀取。
下面，對讀取本第2實施方式中的透明原稿的35mm相片膠片F(xiàn)的情況進行說明。
圖6為將膠片夾安裝在掃描儀主體200上時的示意圖。在膠片夾21上構成有夾片21e和21f，在玻璃框架203上構成有與夾片21e和21f相配合的扣槽203a和203b。使用者可將夾片21e和21f嵌入扣槽203a和203b中，而在主掃描方向和副掃描方向進行定位。另外，膠片夾21由于靠自重搭載在原稿臺玻璃202上，從而確定了上下方向的位置。這樣，由于將膠片夾21的夾片21e和21f掛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為透明原稿照射單元22的連接用孔，201b為用于連接未圖示的個人計算機等的外部信息處理裝置的連接用孔。
圖7為顯示透明原稿照射單元22的一個例子的展開圖。24為面光源體，內部設置有RGB及紅外LED。LED的接線柱24a、24b…由焊錫焊在基板25的電路板上，且與基板25上的接線柱25a相連接?；?5由面光源體24上的夾片24h固定著。
使用者將膠片夾21如上面所述安裝和定位在掃描儀主體200上后，如圖5所示將膠片F(xiàn)插入到膠片夾21的槽部21c內，根據(jù)定位指示21d將膠片進行整合和定位。
然后，將透明原稿照射單元22的電纜23插入到如圖6所示的透明原稿照射單元的連接用孔201a中。下面，如8所示，將透明原稿照射單元22的基臺26的突出部分26a、26b和26c嵌入到膠片夾21的凹槽部21a、21b和26c中。這時，如圖9所示，即使將透明原稿照射單元22傾斜插入，由于基臺26的突出部分26c的寬度與膠片夾21的凹槽部21c的寬度大小大致相同，所以如圖10所示，在面光源24到達膠片F(xiàn)之前，如果不是首先將面光源24放置得與膠片平行，那么就不能下落到膠片面上。因此，可以防止面光源24的端角接觸并損壞膠片F(xiàn)。
圖11為當將膠片夾21及透明原稿照射單元22安裝在圖像讀取裝置上的情況時的主操作方向的斷面圖。如圖11所示由于基臺26的突出部分26a、26b和26c在與膠片夾21的凹槽部21a、21b和21c的下面相接觸之前，面光源24首先與原稿臺玻璃202接觸，因此即使膠片扭曲了也可以由夾有面光源24的透明原稿照射單元22整體的自重將其矯正平整且密實地壓在玻璃上。
在設置了上述的膠片夾21和透明原稿照射單元22后，如圖12所示蓋上壓板220。另外，圖12為圖像讀取裝置的橫向視圖。蓋上壓板后，壓板220的重量通過透明原稿照射單元22傳遞給膠片，進一步發(fā)揮糾正膠片扭曲的作用。
而且，當按下個人計算機(未圖示)上的開始按鈕和圖像讀取裝置的開始按鈕(未圖示)時，面光源24的R、G、B三個燈依次交替點亮，安裝在掃描主體200內部的圖像讀取單元210沿圖5中的箭頭A所指示的方向進行掃描，同時對膠片上的圖像進行讀取。這時，圖像讀取裝置210的燈熄滅著。
該圖像讀取單元210因使用了柱狀透鏡陣列以等倍率進行讀取，與以前廣泛使用的應用縮小光學透鏡由CCD傳感器進行讀取的讀取單元相比，在其構造上景深非常淺。因此如果將膠片懸浮在原稿臺玻璃上就不能得到良好的讀取圖像。本第2實施方式以上述的方法通過將膠片緊壓在玻璃上，從而沒有相對于原稿臺玻璃202的膠片的懸浮，可得到良好的圖像，另一方面也說明了保證相對于原稿臺玻璃202的圖像讀取單元210的距離也是非常重要的。
如圖11所示，在圖像讀取單元210和原稿臺玻璃202之間，在圖像讀取單元210的兩端部設置了用于保證原稿臺玻璃202的原稿放置表面與原稿讀取單元210的受光表面的間距的隔片31a、31b。由于圖像讀取單元210和原稿臺玻璃202因制造工序上的原因而具有一定的曲度(一般最差為0.2mm～0.4mm)，中部與使用隔片31a、31b來保證間隔的兩端部相比線狀圖像傳感器14的聚焦方法較差。因此將膠片放置得越靠近端部越能得到分辨率高的圖像。
另外如圖5所示圖像讀取單元210沿主掃描方向的等幅讀取元件是必要的，但如參照圖2進行的說明，由于在工藝上這樣長尺度元件的實現(xiàn)是不可能的，所以將數(shù)個光電轉換元件陣列并排構成。如上所述，光電轉換元件陣列14a～14h的各個光電轉換元件陣列的長度比35mm相片膠片的寬度長一些。所以，為了防止在讀取膠片得到圖像上出現(xiàn)光電轉換元件陣列和光電轉換元件陣列之間的結合部分，最好配置成將膠片的寬度收放在一個光電轉換元件陣列內。在本第2實施方式中，通過將膠片夾21用設置在膠片夾21上的夾片21e、21f掛入到玻璃框架203的扣槽203a和103b中這樣確定主掃描方向的位置，配置成整個膠片收入在光電轉換元件陣列14a～14h的任意一幅內。
如上所述，將膠片夾21配置在原稿臺上的主掃描方向的任意一端部，且將膠片的寬度配置在一個光電轉換元件陣列內地將膠片夾21定位在主體上，以這樣地方式，將膠片夾上的夾片嵌合到玻璃框架上的與夾片配合的扣槽中加以固定，即使使用具有由連接起數(shù)個光電轉換元件陣列而構成的線狀圖像傳感器的圖像讀取單元，也可以容易且確實地得到質量較好、分辨率高且無結合部分的圖像。而且，即使使用棒狀透鏡陣列那樣的景深較淺的透鏡，也可以得到聚焦合適的圖像。
另外，在上述的第2實施方式中，沿副掃描方向(圖像讀取單元的較長方向)沿著玻璃框架具有扣槽，使其配合膠片夾21的夾片21e和21f，但勿庸置疑，可以沿主掃描方向(圖像讀取單元的較短方向)扣槽與夾片扣合在一起，也可以在副掃描方向和主掃描方向這兩方面上都進行這樣的設計。
本發(fā)明不僅限于上述的實施方式，在不脫離本發(fā)明的思想及范圍的情況下，可以進行各種各樣的變化。因此，為了使本發(fā)明的使用范圍公正，附加以下的權利要求。
權利要求
1.一種圖像讀取裝置，用于讀取原稿的圖像，其特征為具有圖像讀取單元、驅動部件和定位部件，圖像讀取單元在以直線形配置的光電轉換元件陣列上具有不連續(xù)部分，驅動部件使上述原稿和上述圖像讀取單元相對地掃描移動，定位部件為了防止上述光電轉換元件陣列的不連續(xù)部分讀取上述原稿圖像的主要部分而用于決定上述原稿載置位置。
2.如權利要求1中記載的圖像讀取裝置，其特征為上述定位部件具有透明原稿固定裝置和支承上述透明原稿固定裝置位置的支承部件，其中，透明原稿固定裝置固定透明原稿，支承部件使在上述相對的掃描移動進行掃描時上述透明原稿的有效圖像區(qū)域配置于上述光電轉換元件陣列的不連續(xù)部分掃描范圍之外。
3.如權利要求1中記載的圖像讀取裝置，其特征為上述定位部件是具有上述光電轉換元件陣列的不連續(xù)位置標識的部件。
4.如權利要求1中記載的圖像讀取裝置，其特征為上述定位部件包含上述原稿的副掃描方向的定位部件。
5.如權利要求1中記載的圖像讀取裝置，其特征為上述光電轉換元件陣列的不連續(xù)部分，是在將以直線形配置數(shù)個光電轉換元件的光電轉換元件陣列以數(shù)個直線形進行配置的圖像讀取單元中的上述光電轉換元件陣列之間的結合部分。
6.如權利要求2中記載的圖像讀取裝置，其特征為上述透明原稿固定裝置具有突起部分，上述支持部件具有與上述突起部分相嵌合并支承上述透明原稿固定裝置位置的凹部。
7.如權利要求2中記載的圖像讀取裝置，其特征為上述支持部件將上述透明原稿固定裝置定位于上述圖像讀取單元的主掃描方向端部。
8.如權利要求2中記載的圖像讀取裝置，還具有承載原稿的原稿臺玻璃和在上述原稿臺玻璃上從上述圖像讀取單元的反面照射上述透明原稿的面光源，其特征為上述面光源將上述透明原稿壓在上述原稿臺玻璃上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種圖像讀取裝置，表示光電轉換元件陣列的不連續(xù)部分的位置，使至少讀取原稿的主要部分避開上述不連續(xù)部分配置在圖像讀取裝置上，或設置用于避開不連續(xù)部分配置原稿的原稿固定裝置。另外，配置讀取原稿的位置位于靠近主掃描方向端部的位置。
文檔編號H04N1/00GK1453738SQ0312245
公開日2003年11月5日 申請日期2003年4月28日 優(yōu)先權日2002年4月26日
發(fā)明者綱本滿, 山內強史 申請人:佳能株式會社