CN102833453A - 图像读取装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种图像读取装置，可以同时抑制图像读取装置的大型化和降低被写边界深度，该图像读取装置包括：主体（10）；相对于主体绕着旋转轴自由旋转地被支撑的旋转单元（20）；搭载在旋转单元中的旋转轴的半径方向外侧，对位于旋转单元的竖直方向下方的载置面（2）所载置的读取介质（S）进行拍摄的拍摄部（22）；以及向读取介质照射光的光源（21）。以可以抑制从光源照射且被读取介质反射的镜面反射光入射到拍摄部的相对位置关系配置光源和拍摄部。

Description

图像读取装置
技术领域
本发明涉及图像读取装置。
背景技术
现在，已知从竖直方向上方对读取介质进行读取的图像读取装置。例如，在专利文献1中公开了图像读取装置的技术，该图像读取装置包括：具有支撑臂部的柱（stand）部、向原稿的表面照射狭缝状的光束的扫描型照明单元、以及读入从原稿表面反射了光束的原稿图像且设置在支撑臂部上部的原稿图像读取单元。
<专利文献1>日本特开2001-28671号公报
发明内容
（发明要解决的问题）
在用拍摄部从竖直方向上方对读取介质进行读取时，拍摄部与读取介质上的各部分之间的光路长度不是恒定的。例如，在一边扫描读取介质一边读取图像时，由于随着读取的进行拍摄部与读取介质之间的光路长度变化，所以需要与该变化的程度对应的被写边界深度。作为抑制被写边界深度的方法，可考虑升高拍摄部的高度位置，但此时有会导致装置大型化的问题。希望可以同时抑制图像读取装置的大型化和降低被写边界深度。
本发明的目的在于提供，可以同时抑制图像读取装置的大型化和降低被写边界深度的图像读取装置。
（用来解决问题的方案）
本发明的图像读取装置，其特征在于包括：主体；相对于上述主体绕着旋转轴自由旋转地支撑的旋转单元；搭载在上述旋转单元中的上述旋转轴的半径方向外侧，对位于上述旋转单元的竖直方向下方的载置面所载置的读取介质进行拍摄的拍摄部；以及向上述读取介质照射光的光源。
在上述图像读取装置中，优选地，上述光源和上述拍摄部，以可以抑制从上述光源照射且被上述读取介质反射的镜面反射光入射到上述拍摄部的相对位置关系配置。
在上述图像读取装置中，优选地，上述光源搭载于上述旋转单元。
在上述图像读取装置中，优选地，在上述旋转单元中，上述旋转轴与上述光源在上述旋转轴的半径方向上的距离大于等于上述旋转轴与上述拍摄部在上述旋转轴的半径方向上的距离。
在上述图像读取装置中，优选地，上述光源和上述拍摄部的光轴都不与上述旋转轴交叉；上述旋转单元位于开始读取上述读取介质的位置上时的上述光源和上述拍摄部在各自的光轴方向上与上述载置面相对置。
在上述图像读取装置中，优选地，上述拍摄部和上述光源配置在与上述旋转轴平行的同一假想线上。
在上述图像读取装置中，优选地，从上述旋转轴的轴方向上来看，上述拍摄部和上述光源配置在从上述旋转轴向上述旋转轴的半径方向外侧延伸的同一假想线上。
在上述图像读取装置中，优选地，上述主体具有：被载置到上述载置面的台座部、和从上述台座部向竖直方向上方延伸的臂部；上述旋转轴从上述臂部的竖直方向上方端部相对于上述台座部向载置上述读取介质的载置侧突出。
在上述图像读取装置中，优选地，进而，在上述旋转单元的旋转轴上具有盖部；上述旋转单元的可动区域相对于上述台座部和上述盖部在载置上述读取介质的载置侧的切线，位于与上述载置侧相反的一侧。
在上述图像读取装置中，优选地，上述拍摄部具有把来自上述读取介质的反射光成像到光接收面上的透镜；上述光源在上述读取介质上产生的照度分布用于降低因上述透镜的特性导致的上述光接收面上的光量分布偏差。
在上述图像读取装置中，优选地，上述照度分布是使上述光接收面上的光量分布均匀的照度分布。
（发明的效果）
根据本发明的图像读取装置，包括：相对于主体绕着旋转轴自由旋转地被支撑的旋转单元；搭载在旋转单元中的旋转轴的半径方向外侧，对位于旋转单元的竖直方向下方的载置面所载置的读取介质进行拍摄的拍摄部；以及向读取介质照射光的光源。如果使用根据本发明的图像读取装置，则具有可以抑制读取图像期间的拍摄部与读取介质之间的光路长度的变化，同时抑制图像读取装置的大型化和降低被写边界深度的效果。
附图说明
图1是示出根据实施方式1的图像读取装置的侧视图。
图2是根据实施方式1的图像读取装置的立体图。
图3是根据实施方式1的光学单元的正视图。
图4是根据实施方式1的光学单元的侧视图。
图5是示出最前方读取位置的图像读取装置的侧视图。
图6是示出最前方读取位置的图像读取装置的立体图。
图7是保护光学单元的构成的说明图。
图8是镜面反射光向拍摄部入射时的相对位置关系的说明图。
图9是镜面反射光不向拍摄部入射时的相对位置关系的说明图。
图10是示出单一的照明模块的照度分布的图。
图11是示出合成的照明产生的主扫描方向的照度分布的图。
图12是示出读取透镜的特性的图。
图13是示出光源产生的主扫描方向的照度分布的图。
图14是示出CCD的输出比率的图。
（附图标记说明）
1：图像读取装置；2：载置面；10：主体；20：光学单元；21：光源22：拍摄部；A1：光源的光轴；A2：拍摄部的光轴；B：镜面反射光；L：读取对象行；S：读取介质；T：切线；V：竖直轴；W：假想线；X：旋转轴
具体实施方式
下面，参照附图详细说明根据本发明的实施方式的图像读取装置。另外，本发明不受该实施方式的限制。另外，下述实施方式中的构成要素包含本领域技术人员可以容易地想到的或实质上相同的部件。
（实施方式1）
参照图1到图7说明实施方式1。本实施方式涉及图像读取装置。图1是示出根据实施方式1的图像读取装置的侧视图，图2是根据实施方式1的图像读取装置的立体图，图3是根据实施方式1的光学单元的正视图，图4是根据实施方式1的光学单元的侧视图。
图1和图2所示的图像读取装置1是上置（overhead）型扫描仪。像图1所示的那样，图像读取装置1具有主体10和光学单元20。图像读取装置1可以读取在光学单元20的竖直方向下方的载置面2上载置的读取介质S的图像。载置面2是例如桌子的上表面等的平面。
在此，在从竖直方向上方对被载置于载置面2的读取介质S进行拍摄的图像读取装置中，有拍摄部与读取介质S之间的距离随着读取对象位置急剧变化的问题。例如，作为用行式传感器生成读取介质S的二维图像数据的方法，可以考虑通过相对于被固定的行式传感器使反射镜等的反射部件绕旋转轴旋转，来对读取介质进行扫描的方法。在这样的方法中，在读取对象位置位于光学单元20正下方时，拍摄部与读取对象位置之间的光路长度小；读取对象位置离该正下方的位置越远，拍摄部与读取对象位置之间的光路长度越大。如果拍摄部与读取对象位置之间的光路长度变化大，需要的被写边界深度会增大。与此相对，为了抑制被写边界深度可以考虑升高光学单元20的竖直位置，减小光路长度的变化，但此时会导致装置大型化。
在本实施方式的图像读取装置1中，光学单元20绕着旋转轴X呈振子状地旋转。另外，拍摄部22配置在光学单元20中的旋转轴X的半径方向外侧，使拍摄部22一边绕旋转轴X在以旋转轴X为中心的圆周上旋转，一边对读取介质S进行拍摄。由此，像以下说明的那样，可以抑制对读取介质S进行扫描期间的拍摄部22与读取介质S上的读取对象位置之间的距离变化。因此，如果使用根据本实施方式的图像读取装置1，则可以同时降低光学单元20的高度位置和降低被写边界深度。另外，在本说明书中，如不特别指明，“半径方向”指与旋转轴X正交的半径方向。另外，在本说明书中，在不特别指明时“从轴方向上来看”指从旋转轴X的轴方向上来看。
在本实施方式中，以把图像读取装置1载置在与载置面2相同的面上时为例进行说明，但不受限于此。载置图像读取装置1的位置也可以与载置读取介质S的载置面2不同。作为一例，图像读取装置1也可以包含具有载置面2的载置台。
主体10具有台座部11、臂部12、支撑部13和盖部14。台座部11被载置到载置面2等上，支撑整个主体10，是主体10的基部。图像读取装置1的电源开关、图像读取开始开关等的操作部件配置于例如台座部11。台座部11形成例如扁平形状，设置成其下表面与载置面2相对置。在台座部11的下表面上配置脚部11b。脚部11b分别配置在台座部11的下表面的四个角处，支撑台座部11。
本实施方式的台座部11具有扁平的长方体或与其相同或类似的形状，竖直方向的长度比宽度方向（后述的主扫描方向）的长度和深度方向（后述的副扫描方向）的长度都小。另外，台座部11中的宽度方向的长度也可以比深度方向的长度大。
读取介质S载置成，使读取介质S的一边顶着台座部11的侧方的四个面中的一个面即前面11a。读取介质S载置成例如，顶着在前面11a侧配置的两个脚部11b。即，读取介质S载置在载置面2上，以使得一边与前面11a平行。在本说明书中，把载置成矩形的读取介质S的一边顶着前面11a时，与读取介质S中的前面11a侧的一边平行的方向称为“宽度方向”或“主扫描方向”。另外，把平行于与读取介质S中的前面11a侧的一边正交的边的方向称为“深度方向”或“副扫描方向”。即，用户夹着读取介质S与图像读取装置1相对置时，“深度方向”是用户与图像读取装置1相面对的方向。在深度方向上，把从背面11c朝着前面11a的方向称为“前方”，把从前面11a朝着背面11c的方向称为“后方”。另外，背面11c是台座部11的侧方的四个面中的、在深度方向上与前面11a相互对置的面。
臂部12与台座部11连接，从台座部11向竖直方向上方延伸。臂部12形成为例如剖面矩形的柱状或烟囟状。臂部12的下部形成随着向竖直方向下侧延伸而剖面面积扩大的锥形。更具体地说，臂部12的下部随着向竖直方向下侧延伸而宽度方向的长度扩大。臂部12与台座部11的上表面的一边侧连接。具体地说，臂部12与形成台座部11的上表面的边缘的4个边中的、与配置读取介质S的一侧相反侧的一边侧连接。换言之，臂部12与台座部11中的远离读取介质S的背面11c侧的端部连接。另外，臂部12与台座部11中的宽度方向的中央部连接。
臂部12的竖直方向上方的端部与支撑部13连接。支撑部13从臂部12的上端向副扫描方向的前方突出。另外，支撑部13从臂部12的上端向宽度方向的两侧突出。即，支撑部13从臂部12向载置读取介质S的载置侧伸出，且从臂部12向宽度方向的两侧伸出。
台座部11和支撑部13在竖直方向上相互对置，经由臂部12把二者的深度方向的读取介质S侧和相反侧的端部相互连接起来。另外，支撑部13也从台座部11向深度方向的前方伸出。即，支撑部13的前端位于台座部11的前端的前方。因此，如果读取介质S在载置面2上载置成顶着台座部11，则支撑部13的至少一部分与该读取介质S在竖直方向上相互对置。
盖部14设置在光学单元20的旋转轴X上，覆盖支撑部13和光学单元20。盖部14从竖直方向上方覆盖支撑部13和光学单元20，形成包含支撑部13和光学单元20的主体上部的外壳。另外，盖部14与支撑部13也可以一体地形成。即，也可以用盖部14绕着旋转轴X自由旋转地支撑光学单元20，
光学单元20是可以相对于主体10绕着旋转轴X旋转的旋转单元。旋转轴X在宽度方向即与前面11a平行的方向上水平地延伸。即，旋转轴X与竖直轴V正交。竖直轴V与载置面2的法线一致。光学单元20具有光源21、拍摄部22、主体23和轴部24。轴部24是圆柱形状，借助于轴承等被支撑部13可以绕旋转轴X自由旋转地支撑。由于轴部24被支撑部13支撑，所以旋转轴X位于从臂部12的竖直方向上方端部相对于台座部11向载置侧突出的位置上。主体23与轴部24连接，从轴部24向旋转轴X的半径方向外侧延伸。主体23是例如从轴方向上来看的剖面形状为矩形的中空部件。光源21和拍摄部22配置在主体23内。
在支撑部13中配置未图示的驱动部。驱动部使光学单元20绕着旋转轴X旋转。驱动部，例如，具有电动式马达、和把马达的旋转轴与光学单元20连接的传递部。马达，是例如步进式马达，可以精度良好地控制光学单元20的旋转角度。另外，传递部，例如，由滑轮、皮带、蜗轮等的组合构成，使马达的旋转减速并传递到光学单元20。
光源21具有LED等的发光部，可以从竖直方向上方向读取介质S照射光。像图3所示的那样，光源21具有第一照明模块30和第二照明模块40。第一照明模块30具有LED 31、透镜32和LED基盘33。LED 31发出的光经由透镜32向竖直方向下方照射。第二照明模块40与第一照明模块30同样地，具有LED 41、透镜42和LED基盘43。LED 41发出的光经由透镜42向竖直方向下方照射。
第一照明模块30和第二照明模块40在主扫描方向上夹着拍摄部22配置。第一照明模块30、拍摄部22、第二照明模块40依该次序在主扫描方向上配置成直线状。在本实施方式中，第一照明模块30、拍摄部22和第二照明模块40配置在与旋转轴X平行的同一假想线H上。
拍摄部22是例如具有CCD（电荷耦合器件）的成像传感器，可以拍摄在载置面2上载置的读取介质S。具体地说，拍摄部22通过光电转换把被读取对象行L上的读取图像反射而向拍摄部22入射的反射光转换成电子数据，生成读取图像的图像数据。拍摄部22具有读取透镜26和CCD 27。CCD 27是在主扫描方向上排列读取图像的多个像素而成的行式传感器。在主扫描方向与旋转轴X平行的状态下，把CCD 27配置在光学单元20中。读取透镜26把来自读取介质S的反射光成像到CCD 27的光接收面27a上。CCD 27的各像素接收经由读取透镜26成像到光接收面27a上的读取图像的光，输出与接收到的光对应的电气信号。CCD 27可以对读取介质S的读取对象行L上的图像进行读取，生成主扫描方向的行图像数据。另外，CCD 27的行数可以是单行也可以是多行。
光源21向读取介质S中的读取对象行L上的图像即读取图像照射光。第一照明模块30和第二照明模块40分别以狭缝状照射光。第一照明模块30照射的照射光E30和第二照明模块40照射的照射光E40可以分别在主扫描方向上扩展，照射读取介质S的从一端到另一端。另外，像图4所示的那样，确定第一照明模块30和第二照明模块40的照射方向和照射范围以在副扫描方向上以预定的照射宽度使光扩展。图4中示出与旋转轴X正交的剖面。像图4所示的那样，光源21的光轴A1和拍摄部22的光轴A2从旋转轴X的轴方向上来看是重叠的。
把光源21调整成照射光E30、E40相对于光轴A1以角度α扩展。把该角度α调整成使读取介质S上的照射光的副扫描方向的宽度为预定的值。
图像读取装置1通过调节光学单元20的绕着旋转轴X的旋转位置，可以把读取介质S上的副扫描方向的任意位置作为读取对象行L，对其图像进行读取。图像读取装置1通过反复进行行图像数据的取得和利用旋转光学单元20进行的读取对象行L的位置调整，可以取得整个读取介质S的图像数据。即，图像读取装置1通过使光源21的照射光沿副扫描方向扫描原稿面，且由拍摄部22读取被照射光的读取对象行L的图像，生成读取介质S的图像。图像读取装置1例如，通过一边从深度方向的后方向前方依次移动读取对象行L的位置，一边读取各读取对象行L的行图像，生成读取介质S的二维图像数据。
在本实施方式的图像读取装置1中，拍摄部22与光学单元20一起旋转，一边绕旋转轴X在以旋转轴X为中心的圆周上旋转，一边对读取介质S进行扫描和拍摄。由此，抑制拍摄部22与读取对象位置即读取对象行L之间的光路长度的变化。
图1中示出位于对可读取范围中的最后方侧拍摄时的旋转位置的光学单元20。以下，也把光学单元20的该旋转位置称为“最后方读取位置”。最后方读取位置的光学单元20可以读取顶着台座部11的前方端的读取介质S的一边。最后方读取位置是开始读取图像时的光学单元20的旋转位置。
在最后方读取位置，光学单元20的主体23位于轴部24的后方。最后方读取位置的光学单元20从旋转轴X沿大致水平的方向延伸，更详细地说，稍稍倾斜以使得随着在半径方向上从旋转轴X离开而朝向竖直方向下侧。即，主体23是倾斜成半径方向的外侧部分位于内侧部分的副扫描方向的后方和竖直方向下方的姿势。最后方读取位置也是不进行图像读取时的待机位置。即，光学单元20在不进行图像读取时位于最后方读取位置，一直等到发出开始读取图像的指令。另外，待机位置也可以是与最后方读取位置不同的位置。例如，待机位置是，主体23位于最后方读取位置的竖直方向上方的位置，换言之，是相对于最后方读取位置向与箭头Y1方向相反的方向旋转得到的位置。
像图1所示的那样，在光学单元20位于开始对读取介质S进行读取的位置时，光源21和拍摄部22在各自的光轴方向上与载置面2相对置。换言之，位于最后方读取位置的状态的光源21和拍摄部22分别是可以向载置面2照射光的状态和可以读取载置面2的图像的状态。像图1所示的那样，光源21的光轴A1和拍摄部22的光轴A2都不与旋转轴X交叉，从轴方向上来看为从旋转轴X离开。光学单元20位于最后方读取位置时，光轴A1、A2都具有随着向竖直方向下方延伸而朝向前方的倾斜。从轴方向上来看，光轴A1、A2与从旋转轴X通过光接收面27a向半径方向外侧延伸的假想线W交叉。在本实施方式中，光轴A1、A2与上述假想线W正交。另外，从轴方向上来看，光源21和拍摄部22配置在从旋转轴X向半径方向外侧延伸的同一假想线例如假想线W上。另外，光源21和拍摄部22也可以配置在与通过光接收面27a的假想线W向半径方向的不同方向的延伸的共同假想线上。
如果从最后方读取位置开始读取介质S的读取，驱动部使光学单元20沿箭头Y1方向旋转。换言之，驱动部使光学单元20以光学单元20的主体23向竖直方向下方移动且向前方移动的方式旋转。由此，使拍摄部22的读取对象位置向前方移动，可以从后方向前方依次对读取介质S进行读取。通过光学单元20的旋转使拍摄部22向竖直方向下方移动，由此减小拍摄部22与读取对象行L在竖直方向上的距离即光路长度的竖直方向分量。另一方面，通过光学单元20的旋转，拍摄部22的光轴A2相对于竖直轴V的倾角θ2增加，拍摄部22与读取对象行L的副扫描方向的距离即光路长度的副扫描方向分量增加。这样，通过伴随着光学单元20的旋转减小光路长度的竖直方向分量且增加副扫描方向分量，抑制对读取介质S进行扫描期间的光路长度的变化。
图5是示出光学单元20位于对可读取范围中的最前方侧拍摄时的旋转位置的图像读取装置1的侧视图。图6是示出光学单元20位于对可读取范围中的最前方侧拍摄时的旋转位置的图像读取装置1的立体图。以下，也把光学单元20的该旋转位置称为“最前方读取位置”。在最前方读取位置，光学单元20的主体23位于轴部24的竖直方向下方。最前方读取位置的光学单元20的主体23是倾斜成半径方向的外侧部分位于内侧部分的副扫描方向的后方且在竖直方向下方的姿势。此时的拍摄部22和光源21位于旋转轴X的后方。拍摄部22的光轴A2倾斜成随着向竖直方向下侧延伸而朝向前方。此时光轴A2相对于竖直轴V的倾角θ2是比最后方读取位置（参照图1）的倾角θ2大的角度。
在本实施方式的图像读取装置1中，在光学单元20从最后方读取位置旋转到最前方读取位置的过程中，伴随着旋转光路长度的竖直方向分量持续减少，而光路长度的副扫描方向分量持续增加。即，光路长度的竖直方向分量和副扫描方向分量相对于光路长度的增减，一直向相反方向持续变化。由此，拍摄部22和读取介质S之间的光路长度的最大值和最小值的差值减小。例如，如果以拍摄部22的高度位置为350mm，读取A3尺寸的读取介质S时为例进行说明，则如果与本实施方式不同在旋转轴X上配置拍摄部22，在不改变拍摄部22的竖直方向的位置的状态下进行读取，则光路长度的最大值为510mm，最小值为350mm，光路长度的差值为160mm。与此不同，像本实施方式那样，在振子状的光学单元20的主体23上配置了拍摄部22时，也可以把光路长度的最大值抑制到450mm左右，此时的光路长度的差值减小到100mm左右。
因此，根据本实施方式的图像读取装置1，无须升高光学单元20的高度位置就可以减小被写边界深度。另外，可以适当地设定光学单元20的高度位置、光学单元20中的拍摄部22的半径方向位置、光轴A2与把旋转轴X和CCD 27的光接收面27a连接而得到的假想线W的夹角等。例如，也可以基于给定的条件设定各尺寸、角度等，以尽量减小光学单元20从最后方读取位置旋转到最前方读取位置时的光路长度的变化率、变化量。
另外，在本实施方式中，光源21搭载在光学单元20上。光源21一边伴随着光学单元20的旋转绕旋转轴X在以旋转轴X为中心的圆周上旋转，一边向读取介质S照射光。由此，抑制光源21与读取对象行L之间的光路长度的变化，抑制因副扫描方向的位置导致的照度变化。与拍摄部22时同样地，伴随着光学单元20的旋转，光源21与读取对象行L之间的光路长度的竖直方向分量减少，副扫描方向分量增加。因此，抑制光源21从后方端到前方端对读取介质S进行扫描期间的光源21与读取对象行L之间的光路长度的变化。因此，抑制因副扫描方向的位置导致的照度变化，提高图像读取装置1生成的图像的图像质量。另外，根据本实施方式的图像读取装置1，抑制光学单元20的高度位置的升高。因此，可以确保读取对象行L的照度，提高生成的图像的图像质量。
另外，在本实施方式的图像读取装置1中，在图像读取时抑制镜面反射光向拍摄部22入射。另外，镜面反射光是对于来自光源21的入射光向正反射方向反射的反射光，是入射光不扩散而直接反射时的反射光。在从竖直方向上方对读取介质S照射光而进行图像的读取的上置型扫描仪中，如果被读取介质S向镜面反射方向反射的强的光入射到拍摄部22，则该部分的图像会出现白斑。优选地，可以抑制镜面反射光对拍摄部22的入射，提高图像质量。
在本实施方式中，以可以抑制从光源21照射并被读取介质S反射的镜面反射光入射到拍摄部22的相对位置关系，配置光源21和拍摄部22。像图4所示的那样，光源21的光轴A1和拍摄部22的光轴A2从轴方向上来看是重叠的，且在光学单元20位于最后方读取位置时光轴A1、A2都具有随着向竖直方向下方延伸而朝向前方的倾斜。此时，从光源21照射的光以入射角θ2入射到读取介质S。与此对应的镜面反射光B被读取介质S以反射角θ2反射，向相对于竖直轴V与光源21侧相反的一侧反射。在本实施方式中，由于从轴方向上来看光源21和拍摄部22在同轴上配置，所以至少在最后方读取位置，镜面反射光B是与入射到拍摄部22的方向不同的方向的光。
在光学单元20旋转到图5所示的最前方读取位置的过程中，相对于读取介质S的入射角θ2变化。在光学单元20的可动区域内的任一位置处，从轴方向上来看光轴A1、A2与读取介质S正交，相对于竖直轴V的光轴A1、A2的倾角θ2为0时，镜面反射光B会入射到拍摄部22。
把本实施方式的光源21和拍摄部22的配置确定成，在光学单元20旋转到图5所示的最前方读取位置的过程中，从轴方向上来看光轴A1、A2的倾角θ2不为0。在光学单元20从最后方读取位置旋转到最前方读取位置的过程中，倾角θ2持续增加。通过把光学单元20的可动区域确定成以下那样的区域而实现，即，在光学单元20从最后方读取位置旋转到最前方读取位置的过程中，主体23以朝着下方的方式持续移动，且主体23不通过最低点。
由此，在光学单元20旋转到最前方读取位置的过程中，相对于竖直轴V的光轴A1、A2的倾斜方向，相对于竖直轴V不发生反转。因此，抑制光学单元20在副扫描方向上对读取介质S进行扫描的同时在读取图像的过程中镜面反射光B入射到拍摄部22。由此，根据本实施方式的图像读取装置1，抑制因镜面反射光B的入射导致的图像缺漏的发生。
像以上说明的那样，根据本实施方式的图像读取装置1，可以在抑制要求的被写边界深度的增加的同时，抑制光源21和拍摄部22的高度位置。因此，可以抑制装度高度增加、分辨率降低、读取介质上的照度下降等，且可以扩宽图像读取装置1的读取范围。
在根据本实施方式的图像读取装置1的光学单元20中，从旋转轴X的轴方向上来看光源21的光轴A1和拍摄部22的光轴A2在同轴上。即，光源21和拍摄部22配置在主扫描方向的同一直线上。光源21和拍摄部22在光学单元20内分别被固定位置，相互的位置关系不变化，伴随着光学单元20的旋转绕旋转轴X旋转。由此，抑制光源21的照射对象位置和拍摄部22的拍摄对象位置之间产生偏离。
例如，与在相互独立地驱动控制光源21和拍摄部22时、向拍摄部22导入光且相互独立地驱动控制反射部件和光源21时相比，光源21可以以更高的位置精度向拍摄部22的拍摄对象即读取对象行L照射光。作为一例，可以与光学单元20的旋转位置无关地，使副扫描方向上的读取对象行L的中心与从光源21照射的光的照射宽度的中心一致。因此，根据本实施方式的图像读取装置1，抑制光量不均匀的发生等，提高生成的图像的图像质量。
另外，由于抑制了光源21的照射光与拍摄部22的拍摄对象位置之间的偏离的产生，所以可以使光源21的副扫描方向的照射宽度变窄，针对读取对象行L使光量集中。因此，本实施方式的图像读取装置1可以以高图像质量、高分辨率对读取介质S进行读取，高速地对读取介质S进行读取。
另外，本实施方式的图像读取装置1在读取介质S与拍摄部22之间不隔着反射镜等的反射部。因此，没有反射导致的光路长度变化，可以抑制分辨率变差。
另外，在本实施方式的图像读取装置1中，拍摄部22配置在光学单元20中的半径方向上远离旋转轴X的位置上。由此，与在旋转轴X上配置拍摄部22时相比，可以提高读取位置的控制精度。从提高控制精度的角度出发，增大旋转轴X与拍摄部22在半径方向上的距离是优选的。
另外，本实施方式的图像读取装置1具有在倒转时可以保护光学单元20的构成。图7是保护光学单元20的构成的说明图。图7中示出光学单元20位于最前方读取位置的状态。最前方读取位置的光学单元20位于台座部11与盖部14的前方侧的切线T的后方侧。在此，前方侧是相对于台座部11和盖部14载置读取介质S的载置侧，后方侧是相对于切线T与载置侧相反的一侧。光学单元20在位于最前方读取位置时位于可动区域的最前方侧。即，光学单元20的可动区域相对于切线T位于与载置侧相反的一侧。
由此，即使在万一主体10向前方倾斜而倒转，盖部14也比光学单元20更先碰到载置面2。碰到了载置面2的盖部14与台座部11一起支撑主体10。由此，抑制图像读取装置1中的位于切线T后方侧的构成要素碰到载置面2。盖部14的材料可以是例如可弹性变形的材料等，是在与载置面2碰撞时可以通过变形吸收冲击的材料。或者，也可以是，盖部14具有可以吸收在前方的端部与障碍物碰撞时的冲击的冲击吸收部。如果这样，盖部14不仅可以在倒转时等抑制光学单元20与载置面2碰撞，还可以吸收倒转导致的冲击，保护包括光学单元20、驱动部等的图像读取装置1的构成要素免受冲击。
另外，在本实施方式中，光源21具有两个照明模块30、40，但照明模块的数目不限于此。另外，作为拍摄部22的拍摄元件，不限于CCD，也可以是其它公知的拍摄元件，例如CMOS（互补金属氧化物半导体）等。
（实施方式的变形例1）
下面参照图8和图9说明实施方式的变形例1。在上述实施方式中，从轴方向上来看光源21的光轴A1和拍摄部22的光轴A2在同轴上，但并不受限于此。例如，也可以把光源21和拍摄部22配置成，旋转轴X的半径方向上的光轴A1的位置与光轴A2的位置不同。在半径方向上的光源21的位置与拍摄部22的位置不同时，也可以是例如，在光学单元20中，使旋转轴X与光源21在半径方向上的距离大于等于旋转轴X与拍摄部22在半径方向上的距离。如果是这样的配置，容易抑制镜面反射光B入射到拍摄部22。
另外，旋转轴X与光源21之间的距离是例如旋转轴X与光源21的代表位置之间的距离，作为一例可以是旋转轴X与LED 31、41之间的距离。另外，旋转轴X与拍摄部22之间的距离是例如旋转轴X与拍摄部22的代表位置之间的距离，作为一例可以是旋转轴X与CCD27的光接收面27a之间的距离。
在此，像以下参照图8和图9说明的那样，在光学单元20的可动区域内，希望把光源21和拍摄部22的相对位置关系设定成镜面反射光B不会入射到拍摄部22。另外，希望该相对位置关系至少可以抑制镜面反射光B入射到拍摄部22。另外，在光源21和拍摄部22的相对位置关系中包含：光源21和拍摄部22在半径方向上的相对位置关系、相对于把旋转轴X与拍摄部22的光接收面27a连接而得到的假想线W的光轴A1的角度与光轴A2的角度的关系等。
图8是向拍摄部22入射镜面反射光B时的相对位置关系的说明图。图9是不向拍摄部22入射镜面反射光B时的相对位置关系的说明图。在图8和图9中，角度θ1是从轴方向上来看的拍摄部22的光轴A2与竖直轴V的夹角，是从读取对象行L向拍摄部22入射的反射光的反射角。在图8和图9中，示出在副扫描方向上读取对象行L位于拍摄部22与光源21之间的状态。像图8所示的那样，如果向拍摄部22入射的光的反射角θ1与从光源21向读取对象行L1照射的光的镜面反射光B的反射角θ2大小相同，则镜面反射光B入射到拍摄部22。换言之，如果拍摄部22的光轴A2与从光源21向读取对象行L1照射的光的镜面反射方向从轴方向上来看是重叠的，则镜面反射光B入射到拍摄部22。
与此不同，在图9所示的相对位置关系下，抑制镜面反射光B入射到拍摄部22。向拍摄部22入射的光的反射角θ1与镜面反射光B的反射角θ2大小不同。镜面反射光B向与向拍摄部22入射的方向不同的方向行进。希望把光源21和拍摄部22配置成，光学单元20在可动区域内的任一位置读取图像时，也不会成为像图8所示的那样的镜面反射光B入射到拍摄部22的状态。
也可以是例如，光学单元20在可动区域内的任一读取位置时，光源21和拍摄部22都相对于读取对象行L位于副扫描方向的一侧。即，也可以配置成，光源21和拍摄部22一直都位于读取对象行L的前方侧或后方侧。这样，可抑制镜面反射光B入射到拍摄部22。
也可以是，光学单元20在可动区域内的任一读取位置时，从光源21向读取对象行L的入射角θ2的大小与从读取对象行L向拍摄部22入射的反射光的反射角θ1的大小之间的大小关系不变化。例如，也可以把光源21和拍摄部22配置成，图9所示的关系即从光源21向读取对象行L的入射角θ2的大小比从读取对象行L向拍摄部22入射的反射光的反射角θ1的大小更大的关系一直成立。这样，不管光源21和拍摄部22相对于读取对象行L位于副扫描方向的同一侧还是不同侧，都抑制镜面反射光B入射到拍摄部22。
另外，光源21和拍摄部22在以旋转轴X为中心的圆周方向的位置也可以相偏离。例如，也可以是，光源21和拍摄部22中的一个相对于另一个位于旋转方向的前方。
（实施方式1的变形例2）
上述实施方式1中，光源21搭载在光学单元20上，但光源21的配置并不仅限于此。也可以例如，光源21与光学单元20相独立，配置在臂部12、支撑部13或盖部14等上。此时，光源21也可以与光学单元20的旋转连动而被驱动成，能够对拍摄部22的拍摄对象即读取对象行L照射光。另外，光源21也可以在被固定到主体10等上的状态下向整个读取介质S照射光。另外，优选地，以可以抑制从光源21照射且被读取介质S反射的镜面反射光B入射到拍摄部22的相对位置关系配置光源21和拍摄部22。
（实施方式2）
参照图10到图14说明实施方式2。关于实施方式2，对与上述实施方式中说明过的构成要素具有相同功能的构成要素赋予相同的附图标记，其重复说明省略。本实施方式的图像读取装置1中，与上述实施方式1的图像读取装置1的不同之处在于，把光源21设计成CCD 27的光接收侧的照度均匀。在本实施方式中，把光源21设计成，把第一照明模块30的照明与第二照明模块40的照明合成得到的照度分布是与拍摄部22的读取透镜26的特性对应的分布。
把光源21的照度分布设定成，在读取介质S上，对于因读取透镜26的特性使光接收面27a的光接收量相对较小的区域，光源21照射的光量大，与此相反，对于光接收面27a的光接收量相对较大的区域，光源21照射的光量小。由此，根据本实施方式，可以抑制拍摄部22中的动态范围，可以减小生成的图像中的图像噪声。
图10是示出用单一的照明模块照射光时的照度分布I的图。在本实施方式中，第一照明模块30和第二照明模块40具有相同的特性。照明模块30、40具有光轴A1方向的照度最小、随着从光轴A1向扫描方向的两侧离开而照度增大的特性。照度分布I的曲线是向照度小的那一侧弯曲的曲线形状。照明模块30、40设计成，随着在主扫描方向上从光轴A1离开，主扫描方向的每单位变化的照度的增加值增大。
图11是示出把第一照明模块30的照明与第二照明模块40的照明合成得到的照明产生的主扫描方向的照度分布的图。图11中示出在副扫描方向上看光源21的正视图。像图11所示的那样，在副扫描方向上看时，拍摄部22的光轴A2与载置面2垂直。与此不同，第一照明模块30的光轴A30和第二照明模块40的光轴A40分别相对于光轴A2以倾角θ倾斜。第一照明模块30的倾斜方向和第二照明模块40的倾斜方向相对于拍摄部22的光轴A2对称。照明模块30、40的光轴A30、A40分别倾斜成，随着向竖直方向的上方延伸从光轴A2向主扫描方向离开。即，照明模块30、40倾斜成，照射宽度的中央是读取介质S中的主扫描方向的中央。
通过光轴A30倾斜，第一照明模块30的照射光E30产生的照度分布I30成为随着从主扫描方向的第一照明模块30侧向第二照明模块40侧延伸而值减小。同样地，第二照明模块40的照射光E40产生的照度分布I40成为随着从主扫描方向的第二照明模块40侧向第一照明模块30侧延伸而值减小。另外，把照射光E30和照射光E40合成得到的照射光的照度分布It是拍摄部22的光轴A2方向的照度为最小的曲线形状。合成得到的照射光的照度分布It是向照度减小的一侧弯曲的曲线。像以下参照图12说明的那样，基于读取透镜26的特性设定该照度分布It。另外，在想得到所希望的照度分布It时，只要在降低光源21的高度位置时，减小倾角θ或者增大各照明模块30、40的照度分布的曲线I30、I40的曲率即可。
图12是示出拍摄部22的读取透镜26的特性的图。图12中示出从读取对象行L上的各位置经由读取透镜26向CCD27入射均匀光量的光时的光接收面27a的各部分处的光接收量的比率。另外，图12的各曲线P1~P12分别示出改变相对于读取介质S的拍摄部22的高度位置时，各高度位置处的光接收量的比率。例如，曲线P1示出拍摄部22的高度位置为350.0mm时的光接收量的比率。另外，光源21的高度位置可以是例如CCD 27的光接收面27a的高度位置。
像图12所示的那样，在主扫描方向的中心位置，换言之，光轴A2的位置处光接收量最大。另外，在主扫描方向上离中心位置越远的位置光接收量越小。各曲线P1~P12示出把光轴A2的位置处的光接收量作为100%时的主扫描方向的各位置处的光接收量的比率。拍摄部22的高度位置越高，与主扫描方向的位置对应的光接收量的变化比率、即周边位置的光接收量相对于中心位置的光接收量的降低程度越小。
图13是示出光源21产生的主扫描方向的照度分布的图。图13中示出从光源21向读取对象行L照射的光的主扫描方向的各位置处的照度的比率。各曲线Q1~Q12分别与图12的曲线P1~P12对应。例如，曲线Q1与拍摄部22的高度位置为350.0mm时的光接收量的比率P1对应，是能够降低因读取透镜26的特性导致的光接收面27a上的光接收量的分布偏差的照度分布曲线。另外，此时的光源21的高度位置可以是333.0mm。光源21的高度位置可以是例如LED 31、41的高度位置。
像图13所示的那样，在主扫描方向的中心位置，换言之，光轴A2的位置处照度最小。另外，在主扫描方向上离中心位置越远的位置照度越大。各曲线Q1~Q12示出把光轴A2的位置处的照度作为100%时的主扫描方向的各位置处的照度比率。像图12所示的那样，因读取透镜26的特性导致的光接收面27a上的光量的分布偏差是，在主扫描方向上离光轴A2的位置越远的位置光量越降低。与此不同，光源21产生的照度分布是，在主扫描方向上离光轴A2的位置越远的位置照度越增加。因此，根据本实施方式的读取透镜26和光源21的组合，可以实现抑制光轴A2的位置处的光接收量、或者增加在主扫描方向上离开光轴A2的位置处的光接收量这两者中的至少一者。由此，实际上减轻了CCD 27接收的光接收量在主扫描方向上的分布偏差。对于其它高度位置也是一样的，只要基于光接收量分布P2~P12把照度分布Q2~Q12设定成降低因读取透镜26的特性导致的光接收面27a上的光量分布的偏差即可。
另外，在本实施方式中，把光源21的照度分布设定成，CCD 27接收的光接收量沿主扫描方向是均匀的。图14是示出CCD 27的输出比率的图。图14中示出CCD 27的各像素输出的信号值的比率，即各像素的光接收量的比率。附图标记R1~R12与图12的曲线P1~P12和图13的曲线Q1~Q12对应。例如，输出比率R1示出拍摄部22的高度位置为350.0mm时，用拍摄部22读取被以照度分布Q1照射光的读取对象行L时CCD 27的各像素的光接收量的比率。基于光接收量比率P1把照度分布Q1设定成输出比率R1是均匀的。例如，把照度分布Q1设定成，主扫描方向的各位置处的照度比率是光接收量比率的倒数。由此，即使在光接收面27a上也可以使沿主扫描方向的光量分布均匀。
第一照明模块30和第二照明模块40以实现预定的照度分布Q1的方式，通过设计来设定单独时的照度分布（参照图10）和相对于拍摄部22的配置等。对于其它高度位置也是一样的，只要基于光接收量分布P2~P12把照度分布Q2~Q12设定成输出比率R2~R12是均匀的即可。
由此，如果使用根据本实施方式的光源21和拍摄部22，则具有抑制沿主扫描方向的光量分布的偏差和波动，提高图像读取装置1生成的图像的图像质量的优点。
在本实施方式中，以光源21具有的照明模块数为两个时为例进行了说明，但不限于此，光源21的照明模块数也可以是单个，也可以是三个以上。
另外，在最前方读取位置和最后方读取位置处，读取透镜26产生的光量分布不同。因此，优选地，进行光源21的设计以使得在光学单元20的可动区域的整个区域上可以尽可能地抑制主扫描方向的CCD 27的输出比率变化。
另外，本实施方式可适用的图像读取装置不限于像上述实施方式1的图像读取装置1那样在光学单元20上搭载光源21和拍摄部22的构成。对于其它的上置型扫描仪也可以适用本实施方式的光源21和拍摄部22的组合。
例如，光源21或拍摄部22中的任一个，与光学单元20独立地配置在臂部12、支撑部13或盖部14等上。在独立地配置光源21时，也可以与光学单元20的旋转连动而驱动光源21以使得可以对读取对象行L照射光。另外，光源21也可以在被固定到主体10等上的状态下向整个读取介质S照射光。
在与光学单元20独立地配置拍摄部22时，控制光学单元20和拍摄部22以使得搭载了光源21的光学单元20与拍摄部22连动进行旋转动作。另外，也可以把拍摄部22固定。例如，也可以设为使反射部件把来自读取对象行L的反射光导入拍摄部22，并通过使反射镜等的反射部件等旋转来对读取介质S进行扫描。
即，在本实施方式中公开了以下的图像读取装置。
一种图像读取装置，包括：具有把来自在竖直方向下方的载置面2上载置的读取介质S的反射光成像到光接收面27a上的读取透镜26，对读取介质S进行拍摄的拍摄部22；以及向读取介质S照射光的光源21，其中光源21产生的读取介质S上的照度分布是使因读取透镜26的特性导致的光接收面27a上的光量分布的偏差降低的照度分布。
上述实施方式和变形例中公开的内容可以适当组合地实施。

Claims (11)

1.一种图像读取装置，其特征在于包括：
主体；
旋转单元，相对于上述主体绕着旋转轴自由旋转地被支撑；
拍摄部，搭载在上述旋转单元中的上述旋转轴的半径方向外侧，对位于上述旋转单元的竖直方向下方的载置面所载置的读取介质进行拍摄；以及
光源，向上述读取介质照射光。
2.如权利要求1所述的图像读取装置，其特征在于：
以能够抑制从上述光源照射并被上述读取介质反射的镜面反射光入射到上述拍摄部的相对位置关系，配置上述光源和上述拍摄部。
3.如权利要求1所述的图像读取装置，其特征在于：
上述光源搭载于上述旋转单元。
4.如权利要求3所述的图像读取装置，其特征在于：
在上述旋转单元中，上述旋转轴与上述光源在上述旋转轴的半径方向上的距离大于等于上述旋转轴与上述拍摄部在上述旋转轴的半径方向上的距离。
5.如权利要求3所述的图像读取装置，其特征在于：
上述光源和上述拍摄部的光轴都不与上述旋转轴交叉；
上述旋转单元位于开始读取上述读取介质的位置时的上述光源和上述拍摄部，在各自的光轴方向上与上述载置面相对置。
6.如权利要求3所述的图像读取装置，其特征在于：
上述拍摄部和上述光源配置在与上述旋转轴平行的同一假想线上。
7.如权利要求3所述的图像读取装置，其特征在于：
从上述旋转轴的轴方向上来看，上述拍摄部和上述光源配置在从上述旋转轴向上述旋转轴的半径方向外侧延伸的同一假想线上。
8.如权利要求1所述的图像读取装置，其特征在于：
上述主体具有：被载置到上述载置面上的台座部、和从上述台座部向竖直方向上方延伸的臂部；
上述旋转轴从上述臂部的竖直方向上方端部相对于上述台座部向载置上述读取介质的载置侧突出。
9.如权利要求8所述的图像读取装置，其特征在于：
进而，在上述旋转单元的上述旋转轴上具有盖部；
上述旋转单元的可动区域，相对于上述台座部和上述盖部在载置上述读取介质的载置侧的切线，位于与上述载置侧相反的一侧。
10.如权利要求1~9中任一项所述的图像读取装置，其特征在于：
上述拍摄部具有把来自上述读取介质的反射光成像到光接收面上的透镜；
上述光源在上述读取介质上产生的照度分布用于降低因上述透镜的特性导致的上述光接收面上的光量分布偏差。
11.如权利要求10所述的图像读取装置，其特征在于：
上述照度分布使上述光接收面上的光量分布均匀。
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