DE3716809A1

DE3716809A1 - Bildlesevorrichtung

Info

Publication number: DE3716809A1
Application number: DE19873716809
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Shirakoshi; Matahira Kotani; Masafumi Matsumoto; Hiroshi Morimoto
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1986-05-20
Filing date: 1987-05-19
Publication date: 1987-11-26
Also published as: US4839730A; DE3716809C2; GB8711952D0; GB2194410A; GB2194410B; JP2573184B2; JPS62272655A

Description

Die Erfindung betrifft eine Bildlesevorrichtung nach dem Ober begriff des Patentanspruchs. Eine solche Bildlesevorrichtung wird z. B. bei einem Facsimile-Gerät, einem OCR-(Klarschriftlese-) Gerät oder dergleichen eingesetzt.

Ein Bildlesegerät der hier interessierenden Art liest Infor mation, z. B. Zeichen und Figuren, von einer Vorlage und setzt die gelesene Information in elektrische Signale um. Fig. 1 zeigt den typischen Aufbau einer herkömmlichen Bildlesevor richtung. Transportwalzen 32 und 33, die an einen Antrieb gekoppelt sind, transportieren eine Vorlage 31 durch eine Lesestation, wo die Vorlage von einer als Lichtquelle dienenden Leuchtstofflampe beleuchtet wird. Der Leuchtstofflampe 34 ist eine Unterlagenplatte zugewandt, und die Vorlage 31 befindet sich zwischen dieser Platte und der Leuchtstofflampe. Re flektierende Spiegel 36 _1, 36 ₂ und 36 ₃ leiten von der Vorlage 31 reflektiertes Licht zu einem später näher erläuterten CCD- Bildsensor. Das von dem Spiegel 36 ₃ reflektierte Licht gelangt in ein als Sammellinse ausgebildetes Objektiv 37. Der auf einer Unterlage 39 montierte CCD-Bildsensor 38 empfängt das von der Vorlage 31 reflektierte und durch das Objektiv 37 hindurchge tretene Licht, und setzt es in ein elektrisches Signal um.

Aufgrund der besonderen Konstruktion erweist sich die Optik (bestehend aus der Leuchtstofflampe 34, dem Satz von re flektierenden Spiegel 36 _1, 36 ₂ und 36 ₃ sowie der Sammellinse 37) der Vorrichtung als unvermeidlich kompliziert im Aufbau und voluminös, so daß die gesamte Apparatur umfangreich ist.

Außerdem haben die Spiegel 36 _1, 36 ₂ und 36 ₃ sowie die Sammel linse 37 der Optik die Neigung, ihre Lage zu verändern, wodurch die Leistungsfähigkeit der Lesevorrichtung beeinträchtigt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bildlesevor richtung zu schaffen, die eine kompakte Optik enthält und dadurch ermöglicht, die gesamte Vorrichtung mit geringen Ab messungen auszubilden. Insbesondere wird die gesamte Optik als eine Einheit ausgebildet, so daß eine Lageveränderung von Linsen und/oder Spiegeln nicht eintreten und damit die Leistungsfähigkeit der Vorrichtung beeinträchtigen kann.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch angegebene Erfindung gelöst.

Die erfindungsgemäße Bildlesevorrichtung enthält eine kompakte optische Einheit mit einer Lichtquellen-Unterlage, einem Objektiv (einer Linse) und einer Sensor-Unterlage, die sämtlich auf einem gemeinsamen Optik-Montageteil oder -Tragteil montiert sind. Als Lichtquelle ist auf der Licht quellenunterlage ein Feld von lichtemittierenden Elementen angeordnet. Das Objektiv ist derart ausgebildet und ange ordnet, daß eine Seite des Objektivs in der Nachbarschaft der beleuchteten Vorlagen-Fläche liegt, während die andere Seite in der Nachbarschaft des auf der Sensor-Unterlage be findlichen Bildsensors liegt, so daß von der Vorlage re flektiertes Licht auf den Bildsensor geleitet wird. Erfin dungsgemäß läßt sich eine kleine und kompakte Bildlese vorrichtung dadurch realisieren, daß die Optik als kompakte einheitliche Konstruktion ausgebildet ist. Der einheitliche Aufbau der Optik macht es einfach, das Feld von licht emittierenden Elementen, das Objektiv und den Bildsensor in die Vorrichtung einzubauen. Eine Lageveränderung der Bau teile wird verhindert, so daß trotz einfachem Aufbau eine gute Leistungsfähigkeit der Vorrichtung gewährleistet ist.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Schnittansicht einer bereits existierenden Bildlesevorrichtung,

Fig. 2 eine Schnittansicht des Leseteils der Bildlesevor richtung nach der Erfindung, und

Fig. 3 eine auseinandergezogene Darstellung der optischen Einheit der erfindungsgemäßen Bildlesevorrichtung.

Fig. 2 zeigt anhand einer Schnittansicht den Leseteil der erfindungsgemäßen Bildlesevorrichtung. Eine Vorlage 1, auf der Information in Form von Zeichen, Figuren oder dergleichen aufgedruckt ist, wird von Transportwalzen 2 und 3 zur Lese stelle transportiert. Die Transportwalzen 2 und 3 sind an einen Antrieb gekoppelt. Eine optische Einheit 4 ist an der Lesestelle zwischen den Transportwalzen 2 und 3 montiert. Die optische Einheit 4 enthält ein Leuchtdioden-(LED-) Feld 5 als Lichtquelle, ein Autofokus-Objektiv 6 und einen Bild sensor 7, der von der Vorlage 1 reflektiertes und durch das Autofokus-Objektiv gelangtes Licht empfängt und das Licht in ein elektrisches Signal umsetzt. Die optische Einheit 4 ist in einem in der Vorrichtung montierten einheitlichen Gehäuse 8 untergebracht. Die optische Einheit 4 ist am Boden des Gehäuses 8 über Blattfedern 9 (siehe auch Fig. 3) be festigt. Die Blattfedern sind an beiden Enden der optischen Einheit 4 vorgesehen. Dadurch kann sich die optische Einheit 4 etwas in vertikaler Richtung (Pfeilrichtung A) bewegen. Die Vorlage 1 wird zwischen der optischen Einheit 4 und einer dieser zugewandten Gegenwalze 10 aufgenommen. Durch die Blattfedern 9 wird die optische Einheit 4 in Richtung auf die Gegenwalze 10 gedrängt.

Fig. 3 zeigt den Aufbau der optischen Einheit 4 im einzelnen. Ein Grundkörper 4 hat die Form eines rechtwinkeligen Blocks, dessen Länge mindestens der Breite der Vorlage 1 entspricht. Der Block enthält in seiner Oberseite Abstufungen 4 A zur Auf nahme eines Abdeckglases 11 in horizontaler Anordnung, eine Nut 4 B zur Aufnahme einer Lichtquellen-Unterlage 12, auf der das LED-Feld 5 angeordnet ist, und ein Loch 4 C, welches den Block vertikal durchdringt und zur Aufnahme des Autofokus- Objektivs 6 dient, welches das von der Vorlage 1 reflektierte Licht auf den Bildsensor 7 lenkt. Eine Seite 12 a der Licht quellen-Unterlage 12 ist linear oder eben. Das LED-Feld 5 ist parallel zu der ebenen Seite 12 a auf der Lichtquellen- Unterlage 12 montiert. Auf der Rückseite der Unterlage 12 ist eine Strahlungsplatte 13 montiert. Die Lichtquellen- Unterlage 12 ist in die Nut 4 B des Körpers 4 eingesetzt, wobei das LED-Feld 5 nach oben weist. Da die Nut 4 B abge schrägt ist, ist die Lichtquellen-Unterlage 12, wenn sie in die Nut 4 B eingesetzt ist, geneigt, so daß das LED-Feld 5 eine Vorlage schräg von unten beleuchten kann. Das Auto fokus-Objektiv 6 hat rechtwinklige Form und konvergiert das von der Vorlage 1 reflektierte Licht auf den Bildsensor 7. Das Autofokus-Objektiv 6 ist vertikal und rechtwinklig bezüglich des Körpers 4 orientiert, wenn es in das Aufnahme loch 4 C eingesetzt ist. Das Abdeckglas 11 ist in die oberen Aufnahmestufen 4 A des Körpers 4 eingesetzt. Es schützt das LED-Feld 5 und das Autofokus-Objektiv 6. Ein Filter 11 A ist auf die Oberfläche des Abdeckglases 11 aufgedampft.

Der Bildsensor 7, der eine CCD-Vorrichtung aufweist, ist auf einer Sensor-Unterlage 14 montiert. Die Sensor-Unterlage 14 ist am Boden des Körpers 4 montiert, so daß der Bild sensor 7 in Berührung mit einer Seite des Autofokus-Objektivs 6 gehalten werden kann. Das obere Ende des Autofokus-Objektivs 6 steht über das Abdeckglas 11 mit der Vorlage 1 in Berührung, während das untere Ende in Berührung steht mit dem auf der Sensor-Unterlage 14 befindlichen Bildsensor 7.

Das Abdeckglas 11, die Lichtquellen-Unterlage 12 und das Autofokus-Objektiv 6 sowie die Sensor-Unterlage 14 sind also einstückig in der optischen Einheit 4 integriert, und die Einheit selbst ist auf der inneren Bodenwand des Gehäuses 8 durch die Blattfedern 9 festgelegt. Bei dieser Ausführungs form der Erfindung ist die Lichtquellen-Unterlage 12 der optischen Einheit 4 mit der Strahlungsplatte 13 ausgestattet. Letztere kann fortgelassen werden, wenn die optische Einheit selbst aus strahlungsfähigem Material besteht.

Bei der erfindungsgemäßen Bildlesevorrichtung nach Fig. 2 wird die zu lesende Vorlage 1 durch die Transportwalzen 2 zu der Lesestelle zwischen der optischen Einheit 4 und der Gegenwalze 10 transportiert. Da die optische Einheit 4 wegen der Blattfedern 9 vertikal beweglich ist, läßt sich die Vor lage 1 leicht durch die Transportrollen 2 zu der Lesestelle zwischen der optischen Einheit 4 und der Gegenwalze 10 bringen. Aufgrund der durch die Blattfedern 9 aufgebrachten Druckkraft drückt das Abdeckglas 11 auf der Oberseite der optischen Einheit 4 die Vorlage 1 gegen die Gegenwalze 10, wodurch der Lesebereich der Vorlage 1 geebnet wird. Das von dem LED-Feld 5 kommende Licht tastet die flache Ober fläche der Vorlage 1 durch das Abdeckglas 11 hindurch optisch ab. Das von der Vorlage 1 reflektierte Licht gelangt durch das Abdeckglas 11 in das Autofokus-Objektiv 6, welches das Licht bündelt und das reflektierte Licht zu dem Bildsensor 7 leitet, der mit der Unterseite des Autofokus-Objektivs 6 in Berührung steht. Der Bildsensor 7 wandelt das auf ihn fallende Licht in ein elektrisches Signal um und gibt dieses Signal aus. Auf diese Weise wird die Information auf der Vorlage 1 sequentiell gelesen, während die Vorlage 1 bewegt wird.

Claims

Bildlesevorrichtung, die ein Bild von einer Vorlage (1) liest, indem die Vorlage (1) mit von einer Lichtquelle (5) abgegebenem Licht beleuchtet und das von der Vorlage (1) reflektierte Licht auf einen Bildsensor (7) geleitet wird, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
- - als Lichtquelle ist auf einer Lichtquellen-Unterlage (12) ein Feld von lichtemittierenden Elementen (5) angeordnet;
- - ein das von der Vorlage reflektierte Licht auf den Bildsensor (7) leitendes Objektiv (6) ist so angeordnet, daß eine Seite des Objektivs in der Nähe der beleuchteten Vorlagen-Oberfläche angeordnet ist, während das andere Ende des Objektivs in der Nähe des Bildsensors (7) liegt,
- - der Bildsensor (7) ist auf einer Sensor-Unterlage (14) montiert; und
- - Lichtquellen-Unterlage (12), Objektiv (6) und Sensor-Unter lage (14) sind unter Bildung einer optischen Einheit in einer gemeinsamen Optik-Aufnahmevorrichtung (8) untergebracht.