JP2000224379A - 画像読取り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光源からの照明光を原稿の読取り面に照射
し、原稿からの反射光を読取り手段に結像させて原稿の
画像を読取る画像読取り装置において、光源から放射状
に発する照明光を有効活用して原稿の読取り面に照射さ
せる光量を大きくし、さらに、読取り手段に結像させる
原稿の画像からの反射光を有効に得ることができる画像
読取り装置を提供する。 【解決手段】 放射された照明光が直接原稿面を照射し
ない光源と、当該光源から放射された照明光を原稿の読
取り面に集光して照射する反射板が対向して配置された
構造を備える。反射板は、光源と原稿の読取り面とを焦
点とする楕円形状に形成した反射板を配置する。また、
反射板は、原稿の画像からの反射光を読取り手段に結像
させる光軸に対して互いに対向するようにして配置す
る。なお、反射板の焦点は、読取り面側あるいは光源側
を任意にずらした位置でもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、光源からの照明
光を原稿の読取り面に照射し、原稿の画像からの反射光
を読取り手段に結像させて原稿の画像を読取る複写機、
ファクシミリ、スキャナなどを含む画像読取り装置にお
いて、原稿の読取り面に照射する照明光を有効活用する
ことができる画像読取り装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】画像読取り装置は、光源を点灯させ、光
源からの照明光を原稿の読取り面に照射し、イメージセ
ンサが原稿の画像からの反射光を受光し、原稿の画像を
読み込み画像データを得るように構成されている。ま
た、原稿の読取り面に照射する照明光は、光源からの照
明光を直接的に原稿の読取り面に照射するのが一般的に
知られている。

【０００３】ここで、この発明にかかる以下に示す用語
の定義を述べて、その内包する概念を明確にする。

【０００４】主走査方向とは、主要方向の読取り走査方
向を言う。したがって、一回の主走査によって得られる
画像データは線状をなした一次元的な画像データであ
り、１本の横ラインである画像データを形成する。通常
は主走査方向に併置した複数個数のＣＣＤ素子によって
一括して横ラインである主走査方向の画像データを読取
る。

【０００５】副走査方向とは、主走査方向に対して直角
をなす走査方向であり、前記の主走査方向に走査して得
られた線状の一次元的な画像データは、副走査方向の走
査によって累積された面状の二次元的な画像データを形
成する。

【０００６】図５は従来技術の図を示すものである。図
５（ａ）において、画像読取り装置は、光源５５からの
照明光を透明板５６に載置する原稿５７の読取り面６０
に照射し、原稿５７の画像からの反射光を受光するイメ
ージセンサである例えばＣＣＤに結像させて原稿５７の
画像を読取るように構成している。なお、光源５５から
放射状に発する照明光を読取り面６０に照射させるた
め、遮蔽板５２を光源５５の照射部分を除く周囲に配置
している。

【０００７】また、図５（ｂ）において、画像読取り装
置は、光源５５からの照明光を透明板５６に載置する原
稿５７の読取り面６０に反射板５１を介して照射し、原
稿５７の画像からの反射光をＣＣＤに結像させて原稿５
７の画像を読取るように構成している。

【０００８】図６は従来技術の説明図を示すものであ
る。同図において、原稿５７の読取り面を照射する光量
は、光源５５と原稿５７の読取り面との間隔距離の二乗
に反比例する。また、原稿面で乱反射する反射光は、原
稿５７の読取り面に照射する光源５５からの照明光の入
射角度（α）に等しい反射角度（α）において光量が最
も得られることは周知である。

【０００９】図５に示す構成において、光源５５からの
照明光を直接的に原稿５７の読取り面６０に照射してい
るので、光源５５から放射状に発する照明光は、その一
部の照明光のみが原稿の読取り面に照射している。ま
た、ＣＣＤが受光する原稿５７からの反射光は、原稿の
読取り面で乱反射する反射光のうち、ＣＣＤが受光する
光軸と一致する一部の反射光のみがＣＣＤに入力され
る。

【００１０】以上のことから、同一の光量を持つ光源を
用いる場合において、ＣＣＤが受光する光量を大きくす
るには、ＣＣＤが受光する原稿面で乱反射する反射光の
光量が大きくなるように、光源を原稿の読取り面の近傍
に配置する。また、光源を原稿の読取り面に照射する照
明光がＣＣＤが受光する光軸と平行になるような位置に
配置することが望ましい。しかし、現実的には、光源を
原稿の読取り面の近傍に配置したり、ＣＣＤが受光する
光軸と平行になるような位置に配置することは実装上か
ら困難な場合が多い。

【００１１】図７は従来技術の説明図を示すものであ
る。同図において、前述のように、光源をＣＣＤが受光
する光軸と平行になるような位置に配置することは実装
上から困難な場合が多い。この場合、図７（ａ）に示す
ように、光源５５からの照明光は透明板５６に載置する
原稿５７の読取り面に一定の入射角度をもって照射され
ることになる。この場合、光源５５が副走査方向におい
て光軸の前方に配置されている時は、原稿５７の先端部
において、影が発生する。なお、６５は裏当て部材であ
り、原稿５７を設置するための開閉自在なフタなどから
なる。また、図７（ｂ）に示すように、光源５５が副走
査方向において光軸の後方に配置されている時は、原稿
５７の後端部において、影が発生する。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】前記のごとく、従来の
技術では次のような問題点がある。

【００１３】１）光源からの照明光を原稿の読取り面に
照射させる際に、光源からの照明光を直接的に原稿の読
取り面に照射させる、あるいは平坦な反射板を介して原
稿の読取り面に照射させるため、光源から放射状に発す
る照明光を有効活用することができないため、原稿の読
取り面に照射させる光量が低下している。

【００１４】２）また、光源を原稿の読取り面の近傍に
配置したり、原稿の画像からの反射光を読取り手段に結
像させる光軸上近傍に配置する必要があり、光源を含む
光学系に実装上の制約が大きい。

【００１５】３）また、光源を原稿の画像からの反射光
を読取り手段に結像させる光軸上近傍に配置することは
困難であり、光源からの照明光を原稿の読取り面に照射
させる際に、前記光軸に対して一定の入射角度が必要に
なり、イメージセンサが受光する原稿の読取り面で乱反
射した反射光の光量が小さくなる。

【００１６】４）このため、Ｓ／Ｎ比の低下による入力
のゲインが下がり画像品質が低下する。

【００１７】４）また、光源のパワーを拡大する必要が
あり、光源の照明に必要な電力の省力化を妨げている。

【００１８】６）さらに、一定の入射角度を持って照明
光を原稿の読取り面に照射させるので、原稿読取りに際
して原稿の先端および後端の影を発生させることにな
る。

【００１９】したがって、この発明の目的は、 １）光源から放射状に発する照明光を有効活用して原稿
の読取り面に照射させる光量を大きくし、さらに、読取
り手段に結像させる原稿の画像からの反射光を有効に得
ることにより、画像品質を向上させるとともに、光源部
の小型化と、光源の照射に必要な電力の省電力化を実現
することにある。

【００２０】２）また、光源を含む光学系の実装の自由
度を向上することにある。

【００２１】３）また、原稿読取りに際して原稿の先端
および後端の影を低減することにある。

【００２２】４）また、光学系の調整、部品精度のバラ
ツキ吸収を含む光学系の組み立て精度や部品精度を緩和
させることにある。

【００２３】

【課題を解決するための手段】前記の問題点を解決する
ために、この発明では次のような手段を取る。

【００２４】画像読取り装置の光学系において、光源か
らの照明光を直接原稿面を照射せず、反射板を介して原
稿の読取り面に集光させて照射できるように構成する。

【００２５】上記の手段を取ることにより、光源から放
射状に発する照明光を直接原稿面を照射せず、反射板を
介して原稿の読取り面に集光させて照射することで、原
稿の読取り面に照射させる光量を大きくし、さらに、読
取り手段に結像させる原稿の画像からの反射光を有効に
得ることで、画像品質を向上させるとともに、光源部を
小型化し、光源の照射に必要な電力を省電力化する。ま
た、光源を含む光学系の実装の自由度を向上する。

【００２６】

【発明の実施の形態】この発明は、次に示したような実
施の形態をとる。

【００２７】図１に示すように、画像読取り装置は、光
源からの照明光を原稿の読取り面に照射し、原稿の画像
からの反射光を読取り手段に結像させて原稿の画像を読
取る画像読取り装置において、光源５からの照明光を原
稿７の読取り面に集光して照射するように構成する反射
板１ａ，１ｂを備える。なお、反射板は、原稿の画像か
らの反射光を読取り手段に結像させる光軸に対して前方
に配置する反射板１ｂ、あるいは後方に配置する反射板
１ａのみでもよい。

【００２８】上記の実施の形態をとることにより、光源
からの照明光を原稿の読取り面に照射させる際に、光源
から放射状に発する照明光を集光させて原稿の読取り面
に照射することで、原稿の読取り面に照射させる光量を
大きくする。さらに、読取り手段に結像させる原稿の画
像からの反射光を有効に得る。すなわち、光源のパワー
を有効活用して、Ｓ／Ｎ比の向上による入力のゲインが
上がり画像品質が向上する。また、光源部を小型化し、
光源の照射に必要な電力を省電力化する。また、光源を
原稿の読取り面の近傍に配置したり、原稿の画像からの
反射光を読取り手段に結像させる光軸上近傍に配置した
りする必要がないので、光源を含む光学系の実装の自由
度が向上する。

【００２９】さらに、前記反射板は、光源と原稿の読取
り面とを焦点とする楕円形状に形成した反射板１ａ，１
ｂを配置する。

【００３０】上記の実施の形態をとることにより、光源
からの照明光を原稿の読取り面に照射させる際に、光源
からの照明光を反射板によって反射させて原稿の読取り
面の主走査方向である読取りラインのみに集光させて照
射することになり、原稿の読取り面に照射する照明光の
光量を大きくする。

【００３１】さらに、図１に示すように、前記反射板１
ａ，１ｂは、原稿の画像からの反射光を読取り手段に結
像させる光軸に対して互いに対向するようにして配置す
る。

【００３２】上記の実施の形態をとることにより、原稿
の読取り面に照射させる入射角度と原稿の画像からの反
射角度とを鋭角にする。すなわち、光源からの照明光を
原稿の読取り面に照射させる際に、原稿の画像からの反
射光を読取り手段に結像させる光軸に対して略平行にし
て照射することで、読取り手段に結像させる原稿の画像
からの反射光の光量を大きくする。また、光源からの照
明光を原稿の読取り面に照射させる際に、前記光軸に対
して互いに対向させて照射することにより、光軸の前方
および後方から読取り面に照射するので、原稿読取りに
際して原稿の先端および後端の影を低減する。

【００３３】さらに、図２に示すように、前記反射板１
ａ，１ｂは、光源が照明光を当該反射板１ａ，１ｂに照
射する照射角度を等しくして前記光軸に対して互いに対
向させて配置する。

【００３４】上記の実施の形態をとることにより、原稿
の読取り面に照射させる光源からの照明光の光量は、光
軸に対して互いに対向させて配置した各反射板からの反
射光の光量を等しくすることができ、原稿読取りに際し
て原稿の先端および後端の影をさらに低減する。

【００３５】さらに、図３に示すように、前記反射板１
ａ，１ｂは、読取り面側の焦点を原稿の読取り面から上
下方向に任意にずらした位置を焦点とする楕円形状に形
成して配置する。

【００３６】上記の実施の形態をとることにより、光源
からの照明光を原稿の読取り面に照射させる際に、光源
からの照明光を反射板によって反射させて原稿の読取り
面の読取りラインに副走査方向に所定の幅をもって集光
させて照射することになり、原稿の読取り面における光
源からの照明光の照射範囲を拡大する。これにより、光
軸のズレ、すなわち読取り手段（ＣＣＤ）の副走査方向
のズレ許容範囲を拡大することで、光学系の調整、部品
精度のバラツキ吸収を含む光学系の組み立て精度や部品
精度を緩和させる。

【００３７】さらに、図４に示すように、前記反射板１
ａ，１ｂは、光源側の焦点を光源から任意にずらした位
置とする。

【００３８】上記の実施の形態をとることにより、光源
からの照明光を原稿の読取り面に照射させる際に、光源
からの照明光を反射板によって反射させて原稿の読取り
面の読取りラインに副走査方向に所定の幅をもって集光
させて照射することになり、原稿の読取り面における光
源からの照明光の照射範囲を拡大する。これにより、光
軸のズレ、すなわち読取り手段（ＣＣＤ）の副走査方向
のズレ許容範囲を拡大することで、光学系の調整、部品
精度のバラツキ吸収を含む光学系の組み立て精度や部品
精度を緩和させる。

【００３９】さらに、図１ないし図４に示すように、前
記画像読取り装置は、光源からの照明光を原稿の読取り
面へ直接的に照射することを禁止する遮蔽板２を備え
る。

【００４０】上記の実施の形態をとることにより、光源
からの照明光を原稿の読取り面に照射させる際に、光源
からの照明光を反射板によって反射させた照明光のみを
原稿の読取り面に集光させて照射する。

【００４１】

【実施例】この発明による代表的な実施例を図１ないし
図４によって説明する。なお、以下において、同じ箇所
は同一の符号を付して有り、詳細な説明を省略すること
がある。

【００４２】図１は本発明の実施例の図を示す。

【００４３】同図において、画像読取り装置は、光源５
からの照明光を透明板６に載置する原稿７の読取り面に
相当する位置に集光点１０を形成するように反射板１
ａ，１ｂを介して照射し、原稿７の画像からの反射光を
受光するイメージセンサである例えばＣＣＤに結像させ
て原稿７の画像を読取るように構成している。なお、光
源５から放射状に発する照明光を原稿の読取り面へ直接
的に照射することを禁止する遮蔽板２を光源５の近傍に
設置している。

【００４４】反射板１ａ，１ｂは、光源５からの照明光
を原稿７の読取り面に相当する位置に集光点１０を形成
するように集光して照射するものであり、光源５と集光
点１０とを焦点とする楕円形状に形成している。また、
反射板１ａ，１ｂは、原稿の画像からの反射光をＣＣＤ
に結像させる光軸を跨ぎ、当該光軸に対して互いに対向
するようにして配置する。つまり、反射板１ａは副走査
方向において光軸の後方に配置し、反射板１ｂは副走査
方向において光軸の前方に配置する。

【００４５】なお、反射板１ａと反射板１ｂとの光軸を
跨ぐ隙間は、原稿７の読取り面に照射する入射角度と原
稿７の画像からの反射角度とを小さくして前記光軸に対
して略平行にできるように小さな隙間にすることが好ま
しい。

【００４６】図１の構成において、反射板１ａ，１ｂは
光源５と集光点１０とを焦点とすることにより、光源５
からの照明光を原稿７の読取り面に照射させる際に、集
光点１０つまり原稿７の読取り面の主走査方向である読
取りラインのみに集光させて照射することになる。ま
た、原稿７の読取り面に原稿７の画像からの反射光をＣ
ＣＤに結像させる光軸に対して互いに対向させて照射す
ることにより、原稿読取りに際して原稿７の先端および
後端の影を低減することもできる。さらに、遮蔽板２に
より、光源５からの照明光を原稿７の読取り面に照射さ
せる際に、光源５からの照明光を反射板１ａ，１ｂによ
って反射させた照明光のみを原稿７の読取り面に集光さ
せて照射することになる。

【００４７】図２は本発明の実施例の図を示す。

【００４８】同図において、前述の図１に示した構成の
各反射板１ａ，１ｂは、光源５が照明光を各反射板１
ａ，１ｂに照射する照射角度θが等しくなるように形成
して配置する。要するに、原稿７の読取り面に照射させ
る光源５からの照明光の光量は、反射板１ａからの反射
光の光量と、反射板１ｂからの反射光の光量とを等しく
するものである。

【００４９】図２の構成において、光軸に対して互いに
対向させて配置した各反射板１ａ，１ｂへ照射する光源
５からの照射角度θを等しくすることで、原稿７の読取
り面に照射させる光源５からの照明光の光量は、各反射
板１ａ，１ｂからの反射光の光量を等しくする。すなわ
ち、同じ光量を持つ光源を光軸に対して互いに対向させ
て配置したことと同等の構成を備えることにより、原稿
読取りに際して原稿７の先端および後端の影を好適に低
減することができる。

【００５０】図３は本発明の実施例の図を示す。

【００５１】同図（ａ）において、光源５からの照明光
を原稿７の読取り面よりも下方にずらした位置に集光点
１０を形成するものであり、反射板１ａ，１ｂを当該集
光点１０と光源５とを焦点とする楕円形状に形成して配
置する。なお、同図（ｂ）において、読取り面の照度分
布を示す。また、集光点１０は原稿７の読取り面よりも
上方にずらした位置に形成してもよい。

【００５２】図４は本発明の実施例の図を示す。

【００５３】同図（ａ）において、光源５からの照明光
を原稿７の読取り面よりも上方にずらした位置に集光点
１０を形成するものであり、反射板１ａ，１ｂの光源側
の焦点を光源からずらした位置とする。また、原稿の読
取り面側の焦点は、原稿の読取り面、または原稿の読取
り面から上方あるいは下方に任意にずらした位置とする
楕円形状に形成した反射板を配置することになる。な
お、同図（ｂ）において、読取り面の照度分布を示す。
また、集光点１０は原稿７の読取り面よりも下方にずら
した位置に形成してもよい。

【００５４】図３および図４の構成において、光源５か
らの照明光を原稿７の読取り面に照射させる際に、図３
（ｂ）および図４（ｂ）に示すように、原稿７の読取り
面の読取りラインに副走査方向に所定の幅をもって集光
させて照射することにより、原稿７の読取り面における
光源５からの照明光の照射範囲を拡大する。これによ
り、光軸のズレ、すなわちＣＣＤの副走査方向のズレ許
容範囲を拡大することになる。

【００５５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、次
に示すような効果が期待できる。

【００５６】光源からの照明光を原稿の読取り面に集光
して照射するように構成する反射板を備えることによ
り、光源から放射状に発する照明光を集光させて原稿の
読取り面に照射することができるので、原稿の読取り面
に照射させる光量を大きくすることができる。さらに、
読取り手段に結像させる原稿の画像からの反射光を有効
に得ることができる。すなわち、光源のパワーを有効活
用して、Ｓ／Ｎ比の向上による入力のゲインが上がり画
像品質を向上することができる。また、光源部を小型化
し、光源の照射に必要な電力を省電力化することができ
る。

【００５７】また、光源の実装において、光源を原稿の
読取り面の近傍に配置したり、原稿の画像からの反射光
を読取り手段に結像させる光軸上近傍に配置したりする
必要がないので、光源を含む光学系の実装の自由度を向
上することができる。

【００５８】さらに、前記反射板は、光源と原稿の読取
り面とを焦点とする楕円形状に形成した反射板を配置す
ることにより、光源からの照明光を原稿の読取り面に照
射させる際に、光源からの照明光を反射板によって反射
させて原稿の読取り面の読取りラインのみに集光させて
照射することができ、原稿の読取り面に照射する照明光
の光量を大きくすることができる。

【００５９】さらに、前記反射板は、原稿の画像からの
反射光を読取り手段に結像させる光軸に対して互いに対
向するようにして配置することにより、光源からの照明
光を原稿の読取り面に照射させる際に、原稿の画像から
の反射光を読取り手段に結像させる光軸に対して略平行
にして照射することで、読取り手段に結像させる原稿の
画像からの反射光の光量を大きくすることができる。

【００６０】また、前記光軸に対して互いに対向させて
照射することにより、光軸の前方および後方から読取り
面に照射するので、原稿読取りに際して原稿の先端およ
び後端の影を低減することができる。

【００６１】さらに、前記反射板は、光源が照明光を照
射する照射角度を等しくして前記光軸に対して互いに対
向させて配置することにより、原稿の読取り面に照射さ
せる光源からの照明光の光量は、光軸に対して互いに対
向させて配置した各反射板からの反射光の光量を等しく
することができ、原稿読取りに際して原稿の先端および
後端の影をさらに低減することができる。

【００６２】さらに、前記反射板は、読取り面側の焦点
を原稿の読取り面から上下方向に任意にずらした位置を
焦点とする楕円形状に形成して配置する。また、光源側
の焦点を光源から任意にずらした位置とすることによ
り、光源からの照明光を原稿の読取り面に照射させる際
に、光源からの照明光を反射板によって反射させて原稿
の読取り面の読取りラインに副走査方向に所定の幅をも
って集光させて照射することができ、原稿の読取り面に
おける光源からの照明光の照射範囲を拡大できる。これ
により、光軸のズレ、すなわち読取り手段（ＣＣＤ）の
副走査方向のズレ許容範囲を拡大することで、光学系の
調整、部品精度のバラツキ吸収を含む光学系の組み立て
精度や部品精度を緩和させることができる。

【００６３】さらに、前記画像読取り装置は、光源から
の照明光を原稿の読取り面へ直接的に照射することを禁
止する遮蔽板を備えることにより、光源からの照明光を
原稿の読取り面に照射させる際に、光源からの照明光を
反射板によって反射させた照明光のみを原稿の読取り面
に集光させて照射することができ、原稿の読取り面にお
ける光量を有効に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の図である。

【図２】本発明の実施例の図である。

【図３】本発明の実施例の図である。

【図４】本発明の実施例の図である。

【図５】従来技術の図である。

【図６】従来技術の説明図である。

【図７】従来技術の説明図である。

【符号の説明】

１ａ，１ｂ：反射板 ２：遮蔽板

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光源からの照明光を原稿の読取り面に照射
   し、原稿の画像からの反射光を読取り手段に結像させて
   原稿の画像を読取る画像読取り装置において、 放射された照明光が直接原稿面を照射しない光源と、 当該光源から放射された照明光を原稿読取り面へ集光し
   て照射する反射板が対向した位置に配置された、 ことを特徴とする画像読取り装置。
2. 【請求項２】前記反射板は、 光源と原稿の読取り面とを焦点とする楕円形状に形成し
   た反射板を配置する、 ことを特徴とする請求項１記載の画像読取り装置。
3. 【請求項３】前記反射板は、 原稿の画像からの反射光を読取り手段に結像させる光軸
   に対して互いに対向するようにして配置する、 ことを特徴とする請求項１または請求項２記載の画像読
   取り装置。
4. 【請求項４】前記反射板は、 光源が照明光を当該反射板に照射する照射角度を等しく
   して前記光軸に対して互いに対向するようにして配置す
   る、 ことを特徴とする請求項１，２または３記載の画像読取
   り装置。
5. 【請求項５】前記反射板は、 読取り面側の焦点を原稿の読取り面から上下方向に任意
   にずらした位置を焦点とする楕円形状に形成して配置す
   る、 ことを特徴とする請求項１，３または４記載の画像読取
   り装置。
6. 【請求項６】前記反射板は、 光源側の焦点を光源から任意にずらした位置とする、 ことを特徴とする請求項１，３，４または５記載の画像
   読取り装置。
7. 【請求項７】前記画像読取り装置は、 光源からの照明光を原稿の読取り面へ直接的に照射する
   ことを禁止する遮蔽板を備える、 ことを特徴とする請求項１，２，３，４，５または６記
   載の画像読取り装置。