JP2001222076A - 原稿照明装置 - Google Patents

原稿照明装置

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JP2001222076A JP2000160867A JP2000160867A JP2001222076A JP 2001222076 A JP2001222076 A JP 2001222076A JP 2000160867 A JP2000160867 A JP 2000160867A JP 2000160867 A JP2000160867 A JP 2000160867A JP 2001222076 A JP2001222076 A JP 2001222076A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 照り返し光のために原稿面に著しい照度むら
を招くおそれのない原稿照明装置を提供する。 【解決手段】 原稿の読取ラインと平行に配置された長
尺ランプ1、ランプ1からの光の一部を読取ラインの方
へ反射させる反射板2、及び原稿載置板3を備える。原
稿載置板3の厚さをtとし屈折率をnとした時、読取ラ
インからそれと直交する方向へ2t・tan(sin-1
[1/n])離れた位置での照射光量を読取ラインでの
照射光量の35%以上75%以下とする。ランプ1はそ
の長手方向に沿って延びる上側の第1開口端縁と下側の
第2開口端縁とにより規定される開口部1aを有する放
電管であり、ランプ1の中心からみた開口部1aの開口
角φは50°以上100°以下であり、ランプ1の中心
からみた第1開口端縁の方向と原稿載置板3の法線方向
とのなす角度ωは−5°以上45°以下である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はディジタル複写機、
ファクシミリ(FAX)及びアナログ複写機等における
画像読取装置に用いられる原稿照明装置に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】ディジタル複写機やアナログ複写機など
に用いられる画像読取装置は、一般的に原稿画像に線状
の照明光を照射し、その反射光から原稿画像を読取るよ
うに構成されている。
【0003】図5はこのような画像読取装置の照明系E
0 を示すもので、照明系E0 は図5の紙面と垂直の方向
に延びている長尺の光源ランプ(ハロゲンランプ等)1
01とその背面を覆う第1の反射笠102と光源ランプ
101の前方に放出される照明光A1 ,A2 をガラス板
0 上に載置された原稿S0 に向かって折り返す一対の
第2の反射笠103,104とを備えている。第1の反
射笠102は、光源ランプ101から到来する光を前方
へ反射する。
【0004】第2の反射笠103,104はそれぞれ光
源ランプ101を第1の焦点位置とし、原稿S0 上の図
5の紙面と垂直の方向に延びている線状部位(読取りラ
イン)O0 を第2の焦点位置とする断面楕円形の筒状反
射面103a,104aを備えており、光源ランプ10
1からの照明光A1 ,A2 をそれぞれ原稿S0 の線状部
位O0 に集光させる働きをする。
【0005】このように照明系E0 は光源ランプ101
から発せられた照明光の大部分を原稿S0 の線状部位O
0 に集光させて出来るだけ高い照度を得るような工夫が
なされている。原稿S0 の線状部位O0 に照射された照
明光A1 ,A2 の反射光の主要部分I0 はスリット10
5を経てミラー106により反射されて図示しない感光
体あるいは光電変換デバイスに導入され公知の方法で画
像信号に変換される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の技術によれば、原稿S0 に集光された照明光A1
2 の反射光のうちの一部分がスリット105を通過す
ることなく不要部分H0となって反射笠103等によっ
て光源ランプ101に向かって反射され、光源ランプ1
01から発生される照明光A1 ,A2 と同じ光路をたど
って再び原稿S0に逆進するいわゆる照り返えし現象を
回避できず、このために原稿面の照度が予定値から大き
く変化するおそれがある。
【0007】すなわち、照明光A1 ,A2 を照射された
原稿面を2次光源とする照り返えし光が発生し、特に原
稿画像の濃度が薄い(反射率が高い)場合には原稿面の
照度を予定値から著しく変化させる。
【0008】さらに照り返えしの原因としては、図6に
図示したように原稿載置ガラス板P 0 の裏面(下面)か
らの全反射光がある。同図でtは原稿載置ガラス板P0
の厚さ、nは原稿載置ガラス板P0 の屈折率、θは全反
射を起す臨界角である。
【0009】前述したような照明系により原稿S0 が照
明された時、読取りラインであるO 0 とともにO0 から
副走査方向に2t・tanθ離れた位置のO1 も同時に
照明される。照明光は原稿S0 により下方に反射拡散さ
れ、O1 で拡散された拡散光のうち臨界角θ以下の角度
で原稿載置ガラス板P0 の裏面へ入射した光線B1 はガ
ラス板P0 から下方へと出射するが、O1 で拡散された
拡散光のうち臨界角θで原稿載置ガラス板P0 の裏面へ
入射した光線B2 は全反射されて読取りラインO0 を照
明する事になる。
【0010】なお、原稿S0 の2t・tanθ以内の領
域(すなわちO1 −O0 間の領域)で拡散された光はガ
ラス板P0 で全反射を起したとしても読取りラインO0
に向うことはない。
【0011】さらに照明光学系としては、製造上の寸法
誤差や副走査時の振動等の影響を考えると、従来、図7
に示した様に読取りライン位置の近傍で照射光量をでき
るだけ均一にする事がよいとされている。このような光
量分布の場合には、読取りラインO0 での光量を100
とした時に、2t・tanθ離れたO1 での光量は85
とかなり高い値であり、前述のガラス板P0 裏面での全
反射による照り返しが問題となってしまう。
【0012】照り返し現象が発生しない場合には図8に
破線で示すように感光体や光電変換デバイス等の受光量
Qが原稿画像の濃度Dの変化に伴って一次(リニア)に
変化するが、照り返し光が原稿面に逆進すると前記受光
量Qが実線で示すようにガンマ特性のずれを生じる。光
電変換デバイスを受光部とするディジタル複写機の場合
はこのずれ量ΔQを電気的に補正する試みがなされてい
るが、照り返し光は原稿画像の濃度の変化とともに一次
に変化するものとは限らず、原稿画像の読み取り中の線
状部位の前後の画像濃度や原稿面の光沢等によって大き
く変化する傾向を有し、照り返し光の光量の変化を理論
的に求めることは殆ど不可能である。従って、前述のよ
うに受光量Qを電気的に補正する方法には限界がある。
【0013】本発明は、上記従来の技術の有する問題点
に鑑みてなされたものであり、照り返し光のために原稿
面に著しい照度むらを招くおそれのない原稿照明装置を
提供することを目的とするものである。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、以上の
如き目的を達成するものとして、原稿の情報をライン走
査して読取る画像読取りのための原稿照明装置に於い
て、前記原稿の読取ラインを照明するための光を発する
光源、及び、前記原稿と当接する透明な原稿載置板を備
えており、前記原稿載置板の厚さをtとし屈折率をnと
した時に、前記原稿の読取ラインから該読取ラインと直
交する方向へ2t・tan(sin-1[1/n])離れ
た位置での照射光量を前記読取ラインでの照射光量の3
5%以上75%以下としてなることを特徴とする原稿照
明装置、が提供される。
【0015】本発明の一態様においては、前記光源は前
記読取ラインと平行に配置された長尺ランプであり、該
長尺ランプから発せられる光の一部を前記読取ラインの
方へと反射させる少なくとも1つの反射板が付設されて
いる。本発明の一態様においては、前記長尺ランプはそ
の長手方向に沿って互いに平行に延びる第1の開口端縁
と第2の開口端縁とにより規定される開口部を有する放
電管であり、前記長尺ランプの中心からみた前記開口部
の開口角は50°以上100°以下であり、前記第1の
開口端縁は前記第2の開口端縁より前記原稿載置板の近
くに位置しており、前記長尺ランプの中心からみた前記
第1の開口端縁の方向と前記原稿載置板の法線方向との
なす角度は−5°以上45°以下である。
【0016】本発明の一態様においては、前記光源は複
数の点光源を前記読取ラインと平行な方向に配列してな
るものである。本発明の一態様においては、前記光源か
ら発せられた光を前記読取りラインの方へと導く導光部
材を備えている。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、本発
明の原稿照明装置の具体的な実施の形態を説明する。
【0018】(第1の実施形態)図1は、本発明による
原稿照明装置の第1の実施形態における副走査断面と原
稿面での読取りライン位置を中心とした照射光量分布
(照度分布)とを示す図である。同図で、1は放電タイ
プの長尺ランプであり、該長尺ランプ1は図1の紙面と
垂直の方向に延在している。2は折り曲げ部を1ケ所有
する反射板であり、該反射板2は長尺ランプ1と平行に
延在している。3は原稿を載置する為の透明板である。
【0019】長尺ランプ1はその長手方向と直交する断
面内でランプ中心からみた開口角がφの開口部1aを持
ち、この開口部1aにおいてランプ面から光照射がなさ
れる。長尺ランプ1の開口部1aは原稿載置板3の法線
方向に対してランプ中心からみて角度ωから角度(ω+
φ)までの範囲に位置している。ここで、角度ωは原稿
載置板3に近い方の第1の開口端縁に対応しており、角
度(ω+φ)は原稿載置板3から遠い方の第2の開口端
縁に対応している。第1の開口端縁と第2の開口端縁と
は、互いに平行に図1の紙面と直交する方向に延びてい
る。
【0020】透明板3として厚さtが4mmで屈折率n
が1.516であるものを用いた場合には、2t・ta
nθ=2t・tan(sin-1[1/n])=7.0
(mm)となる。その場合、長尺ランプ1の開口部1a
の開口角φを65.4°とし、角度ωを33.5°とし
た時には、図1に示したように、照射光量最大の読取り
ライン位置から2t・tanθ=7.0(mm)左右に
離れた位置での照射光量は、読取りライン位置を基準と
してそれぞれ72%、63%であり、図7に示す従来の
照明装置のものより十分に低い。これにより、原稿載置
板3の裏面(下面)からの全反射光による照り返しの影
響が、図7に示す従来の照明装置のものより十分に軽減
することができる。
【0021】照射光量最大の読取り位置から2t・ta
nθ隔てられた位置の照射光量は読取りライン位置の照
射光量の35%以上75%以下であることが好ましく、
75%を越えると原稿載置板3の裏面(下面)からの全
反射光による照り返しの影響の低減の効果が低下し、ま
た35%未満であると読取りライン位置の近傍での原稿
面照度分布の変化が大きくなり製造上の寸法誤差や読取
り走査時の機械的振動等により読取りライン位置の照射
光量が変動するといった問題が発生しやすくなる。
【0022】角度ωは−5°以上45°以下であること
が好ましい。ωが−5°未満であると前述の読取りライ
ン位置から2t・tanθ隔てられた位置の照射光量を
読取りライン位置の照射光量の75%以下とする事が難
しくなり、またωが45°を越えると原稿面の読取りラ
イン位置で十分な照射光量を得ることが困難になる。
【0023】角度φは効率よく原稿面を照明するために
は50°以上100°以下であることが好ましい。
【0024】(第2の実施形態)図2は、本発明による
原稿照明装置の第2の実施形態における副走査断面と原
稿面での読取りライン位置を中心とした照射光量分布
(照度分布)とを示す図である。同図で、3は原稿を載
置する為の透明板であり、4は撮像素子である光電変換
素子5へ原稿の画像情報を結像させるためのロッドレン
ズアレイであり、6は点光源7から発せられた光を原稿
載置板3を介して原稿へ導くための導光部材を示してい
る。図3は、本実施形態の読取りライン方向(主走査方
向)に沿った断面図である。
【0025】本実施形態では、光電変換素子5は読取り
ライン方向(図2の紙面と垂直の方向)に配列された多
数の受光要素を有する。また、ロッドレンズアレイ4及
び導光部材6も読取りライン方向に延在している。点光
源7から発せられた光は、導光部材6の下面に形成され
たのこぎり歯状の反射面8で反射された後に上方の原稿
の方へと向うように構成されている。
【0026】本実施形態においても、原稿載置板3の裏
面(下面)からの全反射光による照り返しの影響を十分
に軽減するためには、照射光量最大の読取りライン位置
から2t・tanθ隔てられた位置の照射光量は読取り
ライン位置の照射光量の35%以上75%以下であるこ
とが好ましく、75%を越えると原稿載置板3の裏面
(下面)からの全反射光による照り返しの影響の低減の
効果が低下し、また35%未満であると読取りライン位
置の近傍での原稿面照度分布の変化が大きくなり製造上
の寸法誤差や読取り走査時の機械的振動等により読取り
位置の照射光量が変動するといった問題が発生しやすく
なる。
【0027】(第3の実施形態)図4は、本発明による
原稿照明装置の第3の実施形態における主走査断面図で
ある。3は原稿を載置する為の透明板であり、7は点光
源である。複数の点光源7は、基板上にて主走査方向に
沿って並べられている。
【0028】本実施形態においても、原稿載置板3の裏
面(下面)からの全反射光による照り返しの影響を十分
に軽減するためには、照射光量最大の読取りライン位置
から2t・tanθ隔てられた位置の照射光量は読取り
ライン位置の照射光量の35%以上75%以下であるこ
とが好ましく、75%を越えると原稿載置板3の裏面
(下面)からの全反射光による照り返しの影響の低減の
効果が低下し、また35%未満であると読取りライン位
置の近傍での原稿面照度分布の変化が大きくなり製造上
の寸法誤差や読取り走査時の機械的振動等により読取り
位置の照射光量が変動するといった問題が発生しやすく
なる。
【0029】以上のように、読取りライン位置において
受ける照り返しの影響は、読取りライン位置から透明な
原稿載置板3の厚さt及び屈折率nで決定される特定の
位置における原稿面の照度に依存しており、照明系のタ
イプには依存しないのである。
【0030】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
原稿載置板の厚さをtとし屈折率をnとした時に、原稿
の読取ラインから該読取ラインと直交する方向へ2t・
tan(sin-1[1/n])離れた位置での照射光量
を読取ラインでの照射光量の35%以上75%以下とし
たことで、原稿載置板での全反射により読取ラインへと
到来する照り返し光の光量を十分に抑えることができ、
読取ライン上での著しい照度むらの発生を招くおそれの
ない原稿照明装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による原稿照明装置の第1の実施形態に
おける副走査断面と原稿面での読取りライン位置を中心
とした照射光量分布とを示す図。
【図2】本発明による原稿照明装置の第2の実施形態に
おける副走査断面と原稿面での読取りライン位置を中心
とした照射光量分布とを示す図。
【図3】本発明による原稿照明装置の第2の実施形態に
おける読取りライン方向に沿った断面図である。
【図4】本発明による原稿照明装置の第3の実施形態に
おける主走査断面図。
【図5】従来の原稿照明装置の説明図。
【図6】照り返し現象の説明図。
【図7】従来の原稿照明装置の照射光量分布とを示す
図。
【図8】原稿画像の濃度と感光体または光電変換デバイ
スの受光量との関係を示すグラフ。
【符号の説明】
1 長尺ランプ 1a 開口部 2 反射板 3 原稿載置板 4 ロッドレンズアレイ 5 光電変換素子 6 導光部材 7 点光源 8 反射面 E0 照明系 S0 原稿 P0 原稿載置板 O0 読取りライン 101 光源 102〜104 反射笠 105 スリット 106 ミラー

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 原稿の情報をライン走査して読取る画像
    読取りのための原稿照明装置に於いて、 前記原稿の読取ラインを照明するための光を発する光
    源、及び、前記原稿と当接する透明な原稿載置板を備え
    ており、 前記原稿載置板の厚さをtとし屈折率をnとした時に、
    前記原稿の読取ラインから該読取ラインと直交する方向
    へ2t・tan(sin-1[1/n])離れた位置での
    照射光量を前記読取ラインでの照射光量の35%以上7
    5%以下としてなることを特徴とする原稿照明装置。
  2. 【請求項2】 前記光源は前記読取ラインと平行に配置
    された長尺ランプであり、該長尺ランプから発せられる
    光の一部を前記読取ラインの方へと反射させる少なくと
    も1つの反射板が付設されていることを特徴とする、請
    求項1に記載の原稿照明装置。
  3. 【請求項3】 前記長尺ランプはその長手方向に沿って
    互いに平行に延びる第1の開口端縁と第2の開口端縁と
    により規定される開口部を有する放電管であり、前記長
    尺ランプの中心からみた前記開口部の開口角は50°以
    上100°以下であり、前記第1の開口端縁は前記第2
    の開口端縁より前記原稿載置板の近くに位置しており、
    前記長尺ランプの中心からみた前記第1の開口端縁の方
    向と前記原稿載置板の法線方向とのなす角度は−5°以
    上45°以下であることを特徴とする、請求項2に記載
    の原稿照明装置。
  4. 【請求項4】 前記光源は複数の点光源を前記読取ライ
    ンと平行な方向に配列してなるものであることを特徴と
    する、請求項1に記載の原稿照明装置。
  5. 【請求項5】 前記光源から発せられた光を前記読取り
    ラインの方へと導く導光部材を備えていることを特徴と
    する、請求項1に記載の原稿照明装置。
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