JP2004070187A

JP2004070187A - 原稿照明装置、スキャナ装置及び複写機

Info

Publication number: JP2004070187A
Application number: JP2002232342A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Fujioka; 藤岡　哲弥
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2002-08-09
Filing date: 2002-08-09
Publication date: 2004-03-04

Abstract

【課題】面状発光するアパーチャ付きの管状光源とこの管状光源からの光の一部を反射させて原稿を照明する反射板とを用いる照明方式において、原稿面に凹凸があっても原稿影が生ずることなく照明できるようにする。
【解決手段】面状発光により読取位置Ｐの原稿Ｄを照明するキセノンランプ４のアパーチャ１７の中心指向方向αを読取位置Ｐと反射板１９との中間位置Ｍよりも反射板１９寄りの位置に設定することで、キセノンランプ４により読取位置Ｐを直接照明する光の光量を相対的に減らし、キセノンランプ４から反射板１９に入射して反射される光の光量を相対的に増やすことができ、読取位置Ｐでの照度で考えると、キセノンランプ４による直接照明光の照度レベルＬａと、反射板１９による反射照明光の照度レベルＬｂとのバランスをとることができ、読取位置Ｐの原稿面に凹凸のある箇所の照明時にも原稿影が生じないようにした。
【選択図】　　　　図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、原稿照明装置、スキャナ装置及び複写機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、スキャナ装置では、ガラス等の透明部材で構成された原稿台面上を搬送され又は載置された原稿を光源からの光で照明し、これを光学的に走査し、原稿からの反射光を１次元ＣＣＤ等の光電変換素子に結像させ、その受光量に応じた蓄積電荷量を電気的なアナログ信号として出力し、最終的にデジタル信号に変換してプリンタ装置等に出力するように構成されている。
【０００３】
このようなスキャナ装置で、原稿を照明するための光源としては、ハロゲンランプやキセノンランプ等が用いられる。特に、１次元ＣＣＤ等の光電変換素子を用いて原稿画像をデジタル信号として読取るスキャナ装置では、高輝度・省電力・低発熱量の観点から、従来のハロゲンランプに代えてキセノンランプが多用されつつある。
【０００４】
このようなキセノンランプを光源として用いる場合に問題となるのが発光量であり、光量不足により読取りが安定しないことである。このような発光量不足を補うために、例えば、特開平５−１４４４１２号公報によれば、一部に光を照射するための窓（アパーチャ）を設け、この窓以外のキセノンランプの管壁面に蛍光対を塗布することで、面状発光した光を窓部分を通して原稿面に集中させ、全体としての照度を確保するようにしたキセノンランプ構造が示されている。
【０００５】
また、原稿を照明するための照度を確保するために、例えば、特開平９−３４０２７号公報によれば、ランプからの光を直接原稿面に照射させるとともに、ランプからの光の一部を反射板により反射させこの反射光を原稿面に間接的に照射させることで、原稿面の照度を上げるようにした照明装置が示されている。
【０００６】
さらに、特開平６−１２１１１９号公報や特開２００１−１５９７９５公報によれば、キセノンランプを用いて原稿を照明する方式において、読取位置での照度が最大（ピーク）となるように位置関係を設定することで良好なる読取結果が得られることが記載されている。
【０００７】
このような経緯を踏まえて、キセノンランプを用いる場合の原稿照明方式を考察する。
【０００８】
まず、最も単純には、特開平６−１２１１１９号公報例に準じて、図７（ａ）に示すように、コンタクトガラス１００上に載置された原稿１０１の読取位置Ｐを１本のキセノンランプ１０２でスリット露光する方式がある。１０３は原稿１０１からの反射光をさらにＣＣＤ等に向けて反射させる第１ミラーであり、キセノンランプ１０２とともに矢印で示す副走査方向に移動する（原稿固定方式）。この際、読取位置Ｐが原稿面の照度分布のピーク値を示す位置に一致するようにキセノンランプ１０２のアパーチャ１０４の中心指向方向が設定される。
【０００９】
この方式の場合、原稿１０１からの反射光を第１ミラー１０３等へ導くため、キセノンランプ１０２は原稿１０１を真下から照明するわけにいかず、必然的に斜め方向から照明することとなるが、この結果、原稿１０１の先端・後端部分や切り貼り原稿等の如く、原稿面に凹凸がある部分での読取り時には原稿影（黒く写る画像）が発生してしまい、読取り品質に悪影響を及ぼす。
【００１０】
このような事情は、図７（ｂ）に示すような原稿移動方式（シートスルータイプ）でも同様である。図中、１０５はターゲットガラス、１０６は原稿１０１を搬送させる搬送ローラ（又は、背面ローラ）である。
【００１１】
この点、図８（ａ）（ｂ）に示すように、読取位置Ｐに対して対称位置に２本のキセノンランプ１０２ａ，１０２ｂを配設して、これらのキセノンランプ１０２ａ，１０２ｂからの直接照明光により読取位置Ｐを両側から照明するようにすれば、原稿面に凹凸がある部分での読取り時にも原稿影を生ずることはない。しかし、２本のキセノンランプ１０２ａ，１０２ｂを必要とする構成では、２本の光強度を揃えることが必要な上、当然、価格的にも高価となってしまう。
【００１２】
従って、価格面、照度等を考慮した場合には、特開２００１−１５９７９５公報例に準じて、図９（ａ）（ｂ）に示すように、１本のキセノンランプ１０２と反射板１０７とを組合せた直接照明光＋反射照明光による照明方式が最適であると考えられる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
このような反射板を併用する照明方式の場合、図９（ａ）（ｂ）に示すように、キセノンランプ１０２のアパーチャ１０４の中心指向方向を読取位置Ｐに向けることで、照度分布のピークを読取位置Ｐに一致させる構成例がある。現実には、キセノンランプのアパーチャの中心光が照射される位置の原稿面照度は原稿面上の照度分布のピークではなく、ピークよりもランプから離れる方向にずれていることから、特開２００１−１５９７９５公報例のような調整方法或いは調整構造例がある。或いは、特開２００２−１５８８３３公報中に記載されているように、原稿面の影の影響を除去するために、原稿面と反射板とにほぼ等分に光が配分できるように開口部（アパーチャ）の方向を両者の中間位置に設定する構成例がある。
【００１４】
ところが、図９（ａ）（ｂ）に示すような構成の場合、キセノンランプ１０２による直接照明光の照度が反射板１０７による反射照明光の照度を上回り、原稿面に凹凸がある場合に、図７（ａ）（ｂ）の場合ほどではないしても、キセノンランプ１０２による直接照明光による原稿影が発生してしまい、読取り品質に悪影響を及ぼす。
【００１５】
この点は、程度の差はあれ、特開２００２−１５８８３３公報中に記載されているように、原稿面の影の影響を除去するために、原稿面と反射板とにほぼ等分に光が配分できるように開口部（アパーチャ）の方向を両者の中間位置に設定した場合でも同様である。即ち、キセノンランプのアパーチャの方向を原稿面と反射板との中間位置に設定し原稿面と反射板とにほぼ等分に光を配分したとしても、反射板により反射されて原稿面を照明する光は、直接照明光に比べて、読取位置に至るまでの距離が長い分だけ空気中で減衰し、かつ、反射板での反射率も通常は１００％ではないので（例えば、最大でも９８％程度）、反射による減衰もあり、凹凸のある原稿面の場合には、直接照明光による原稿影が発生してしまう。
【００１６】
ちなみに、反射板の断面形状を放物面状の如く、集光性を示す形状にすることで、反射照明光の照度を上げることも知られているが、反射板は、その上端は原稿スキャニング走査においてコンタクトガラスに接しないように例えばコンタクトガラス面に対して２ｍｍ以上離さなければならない、下端側については原稿反射光を第１ミラー側に導くための開口部を確保しなければならない、背面側にはキセノンランプ点灯装置等を配設しなければならない、等の幾つかの制約により、反射板の周長も規制されるものであり、反射板の形状により照度を上げるにしても限界がある。
【００１７】
ちなみに、線状発光するハロゲンランプの場合には、線状発光により断面的には管の中心に光源を有する点光源と見倣すことができ、ハロゲンランプを取り囲む反射鏡や対向配置される反射板の曲面形状の工夫により読取位置での照明状態を改善し得るが、アパーチャを除く管壁面全体が面状発光するキセノンランプの場合にはこのような反射板の形状の工夫だけでは読取位置での照明状態の改善は難しい。
【００１８】
本発明の目的は、面状発光するアパーチャ付きの管状光源とこの管状光源からの光の一部を反射させて原稿を照明する反射板とを用いる照明方式において、読取位置の原稿面に凹凸があっても原稿影が生ずることなく照明できるようにすることである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明の原稿照明装置は、面状発光により読取位置の原稿を照明するアパーチャ付きの管状光源と、この管状光源からの光の一部を反射させて前記読取位置の原稿を照明する反射板と、を備え、前記管状光源の前記アパーチャの中心指向方向が前記読取位置と前記反射板との中間位置よりも前記反射板寄りの位置に設定されている。
【００２０】
従って、面状発光により読取位置の原稿を照明する管状光源のアパーチャの中心指向方向を読取位置と反射板との中間位置よりも反射板寄りの位置に設定することで、管状光源により読取位置を直接照明する光の光量を相対的に減らし、管状光源から反射板に入射して反射される光の光量を相対的に増やすことができ、読取位置での照度で考えると、管状光源による直接照明光の照度と、反射板による反射照明光の照度とのバランスをとることができ、原稿面に凹凸のある箇所の照明時にも原稿影は生じない。
【００２１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の原稿照明装置において、前記アパーチャの中心指向方向の前記反射板寄りの位置の程度は、前記管状光源と前記読取位置と前記反射板との位置関係に応じて設定されている。
【００２２】
従って、基本的には、管状光源から発せられた光は目的とする読取位置に到達するまでの距離が長いほど、空気中での減衰が大きくなるので、管状光源と読取位置と反射板との位置関係に応じてアパーチャの中心指向方向を反射板寄りとする位置の程度を設定することにより、管状光源による直接照明光の読取位置での照度レベルと、反射板による反射照明光の読取位置での照度レベルとのバランスをとれる適正な光量配分が可能となる。さらには、管状光源と読取位置と反射板との位置関係が決まった状況下或いは配置関係の制約を受ける状況下でも、アパーチャの中心指向方向の調整のみにより、管状光源による読取位置での直接照明光の照度と、反射板による読取位置での反射照明光の照度とのバランスをとれる適正な光量配分が可能となる。
【００２３】
請求項３記載の発明の原稿照明装置は、面状発光により読取位置の原稿を照明するアパーチャ付きの管状光源と、この管状光源からの光の一部を反射させて前記読取位置の原稿を照明する反射板と、を備え、前記管状光源による直接照明光の前記読取位置での照度レベルと前記反射板による反射照明光の前記読取位置での照度レベルとが同等となるように前記管状光源と前記反射板との照明関係が規定されている。
【００２４】
従って、管状光源による直接照明光の読取位置での照度レベルと反射板による反射照明光の読取位置での照度レベルとが同等となるように管状光源と反射板との照明関係を規定することで、目的とする読取位置で直接照明光と反射照明光とがバランスし、原稿面に凹凸のある箇所の照明時にも原稿影は生じない。
【００２５】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の原稿照明装置において、前記管状光源の前記アパーチャの中心指向方向により、前記管状光源と前記反射板との照明関係が規定されている。
【００２６】
従って、アパーチャの中心指向方向を例えば反射板寄りの位置に設定して、管状光源による直接照明光の読取位置での照度レベルと反射板による反射照明光の読取位置での照度レベルとが同等となるように管状光源と反射板との照明関係を規定することで、請求項３記載の発明を容易に実現できる。
【００２７】
請求項５記載の発明は、請求項３記載の原稿照明装置において、前記管状光源の前記読取位置に対する直接照明光の一部を遮光部材により遮光することにより、前記管状光源と前記反射板との照明関係が規定されている。
【００２８】
従って、例えば、アパーチャの中心指向方向を読取位置と反射板との中間に設定した場合、反射板による反射照明光の照度の方が低めとなるが、管状光源の直接照明光の一部を遮光部材により遮光してその光量を減らし、管状光源による直接照明光の読取位置での照度レベルと反射板による反射照明光の読取位置での照度レベルとが同等となるように管状光源と反射板との照明関係を規定することで、請求項３記載の発明を容易に実現できる。
【００２９】
請求項６記載の発明は、請求項１ないし５の何れか一記載の原稿照明装置において、前記反射板は、前記読取位置に焦点を持つ放物面状の断面形状を有する。
【００３０】
従って、読取位置に焦点を持つ放物面状の断面形状を有する反射板を用いることで、元々減衰等により照度が低下しやすい反射照明光の反射照明効率を向上させることができ、反射板による光利用効率、照射光量が増し、直接照明光と反射照明光との照度のバランスも採りやすくなる。
【００３１】
請求項７記載の発明は、請求項６記載の原稿照明装置において、前記反射板は、その反射照明光の照度分布のピーク位置が前記読取位置に一致するように配設されている。
【００３２】
従って、反射照明光の照度分布のピーク位置を読取位置に一致させることで、極力無駄の少ない原稿照明が可能となる。
【００３３】
請求項８記載の発明は、請求項１ないし７の何れか一記載の原稿照明装置において、前記管状光源は、キセノンランプである。
【００３４】
従って、高輝度・省電力化に適したキセノンランプを用いる場合に、請求項１ないし７の何れか一記載の原稿照明装置を好適に適用できる。
【００３５】
請求項９記載の発明のスキャナ装置は、読取位置の原稿を照明する請求項１ないし８の何れか一記載の原稿照明装置と、この原稿照明装置により照明された前記原稿からの反射光を受光するライン状の光電変換素子と、前記原稿からの反射光を前記光電変換素子に対して結像させる結像光学系と、を備える。
【００３６】
従って、請求項１ないし８の何れか一記載の原稿照明装置を備えるので、切り貼り等により原稿面に凹凸のある原稿の読取り時にも、原稿影の生じない照明がなされるので、鮮明な画像読取りが可能となる。
【００３７】
請求項１０記載の発明は、請求項９記載のスキャナ装置において、前記原稿照明装置が原稿に対して副走査方向に移動する原稿固定方式である。
【００３８】
従って、切り貼り原稿等を扱うことも多々ある原稿固定方式の場合において、原稿影の生じない照明がなされるので、鮮明な画像読取りが可能となる。
【００３９】
請求項１１記載の発明は、請求項９記載のスキャナ装置において、前記原稿照明装置が位置固定され、原稿が副走査方向に移動する原稿移動方式である。
【００４０】
従って、原稿移動方式に従い搬送される原稿の先端や後端等のように段差のある部分の読取りに際しても、原稿影の生じない照明がなされるので、鮮明な画像読取りが可能となる。
【００４１】
請求項１２記載の発明の複写機は、請求項９ないし１１の何れか一記載のスキャナ装置と、このスキャナ装置の光電変換素子により読取られた原稿画像に基づいて画像形成を行うプリンタ装置と、を備える。
【００４２】
従って、請求項９ないし１１の何れか一記載のスキャナ装置を備えているので、原稿面に凹凸のある原稿に基づく複写時にも、その凹凸部分で原稿影を生ずることのない読取り・複写が可能となり、鮮明な複写物を得ることができる。
【００４３】
【発明の実施の形態】
本発明の第一の実施の形態を図１ないし図３に基づいて説明する。本実施の形態は、フラットベッドタイプ（原稿固定方式）のスキャナ装置への適用例を示す。
【００４４】
まず、スキャナ装置の全体構成を概略的に説明する。図１は、本実施の形態のスキャナ装置を概略的に示す縦断側面図である。スキャナ装置１は、上面に原稿載置用のコンタクトガラス２を備える筐体形状のスキャナハウジング（スキャナ機枠）３を有する。
【００４５】
スキャナハウジング３内には、管状光源としてのキセノンランプ４及び４５°傾斜の第１ミラー５を搭載する第１キャリッジ（第１走行体）６、４５°傾斜で互いの反射面のなす角度が直交して読取り光軸を１８０°反転させる第２，第３ミラー７，８を搭載する第２キャリッジ（第２走行体）９が設けられている。第１，第２キャリッジ６，９は、主走査方向（図１中紙面表裏方向）を長手方向として配設され、副走査方向（図１中左右方向）に沿って２：１の速度比で往復動自在に設けられている。原稿画像の読取りを待機している場合の第１，第２キャリッジ６，９は、図１中左端部位置のホームポジションに位置付けられている。
【００４６】
また、スキャナハウジング３内には、第１，第２キャリッジ６，９を副走査方向に沿って往復動させるためのステッピングモータによる駆動モータ１０、光電変換素子としてのライン状のＣＣＤ１１を搭載するセンサボードユニット１２、レンズブロック１３を搭載するレンズブロックステー１４等が設けられている。第１〜第３ミラー５，７，８及びレンズブロック１３により結像光学系１５が構成されている。
【００４７】
ところで、キセノンランプ４は、図２（ａ）に示すように、管状のランプ管外壁に２枚の電極１６があり、その電極１６の間隔よりも狭いアパーチャ（発光開口部）１７が設けられている。より具体的には、ランプ管内壁に蛍光物質が塗布されていない領域にアパーチャ１７が形成され、このアパーチャ１７を除く蛍光物質が塗布されたランプ管内壁部分が全体的に面状発光してアパーチャ１７から光を外部に発することとなる。
【００４８】
ここで、本実施の形態では、アパーチャ１７の中心を通る光線を中心光αと称するものとすると、この中心光αの方向がアパーチャ１７の中心指向方向を示すものとなる。このようなキセノンランプ４により例えば図２（ｂ）に示すように中心光αに垂直な平面１８を照明した場合、その照度分布は、同図中に示すように、中心光αによる照度Ｂがピークレベルとなり、側光による照度Ａ，Ｃは照度Ｂよりも低いレベルとなる。
【００４９】
このようなキセノンランプ４を用いる方式において、本実施の形態では、このキセノンランプ４からの光の一部を反射させてコンタクトガラス２上の読取位置Ｐに位置する原稿Ｄを照明するための反射板１９が第１キャリッジ６に搭載されている。これらのキセノンランプ４と反射板１９とにより原稿照明装置２０が構成されている。より具体的には、図３に拡大して示すように、読取位置Ｐでの原稿Ｄからの第１ミラー５に向かう反射光の光路を挟んでその副走査方向の両側にキセノンランプ４と反射板１９とが配置され、反射板１９は例えば反射照明光が読取位置Ｐに向かうように斜め平面状とされた反射面を有している。この反射板１９の上端は第１キャリッジ６によるスキャニング動作時にコンタクトガラス２面に当たることのない高さに規制され、下端側は、原稿反射光を第１ミラー５側に導くための開口部を確保できる位置までに規制されている。
【００５０】
このような基本構成において、コンタクトガラス２上に位置する原稿Ｄの読取位置Ｐ（第１キャリッジ６の移動に伴い移動する）部分は、キセノンランプ４からの直接照明光とこのキセノンランプ４からの光を受けて反射板１９により反射された反射照明光とによって副走査方向の両側から照明されることとなる。
【００５１】
このような照明方式に関して、本実施の形態では、図３中に併せて示すように、キセノンランプ４による直接照明光の照度分布ａにおける読取位置Ｐでの照度レベルＬａと反射板１９による反射照明光の照度分布ｂにおける読取位置Ｐでの照度レベルＬｂとが同等（厳密に一致している必要はなく、実用上、殆ど差のない状態であればよい）となるようにキセノンランプ４と反射板１９との照明関係を規定したものである。より具体的には、キセノンランプ４と反射板１９とを対向させて配置させるが、キセノンランプ４のアパーチャ１７の中心指向方向（仰角θの中心光αの方向）が原稿面での読取位置Ｐと反射板１９の中心位置とを結ぶ中間位置Ｍよりも反射板１９寄りの位置（キセノンランプ４の中心と中間位置Ｍとを結ぶ線に対する読取位置Ｐ側のアパーチャ角β１と反射板１９側のアパーチャ角β２とが、β１＜β２なる関係を満たす位置）となるように、キセノンランプ４の方向性が規定されている。
【００５２】
ちなみに、読取位置Ｐでの照度レベルＬａの測定は、反射板１９を外して行い、読取位置Ｐでの照度レベルＬこの測定は、キセノンランプ４から読取位置Ｐへの直接照明光を遮光して行えばよい。
【００５３】
このようにキセノンランプ４と反射板１９との読取位置Ｐに対する照明関係を規定することにより、キセノンランプ４により原稿面側を直接照明する直接照明光の照度分布ａはそのピーク位置が読取位置Ｐよりも反射板１９寄りの位置となって読取位置Ｐを直接照明する光の光量は相対的に減る一方、キセノンランプ４から反射板１９に入射して反射される光の光量は相対的に増えて原稿面側を間接的に照明する反射照明光の照度分布ｂは読取位置Ｐでピークを持つような分布とさせることができる。結果的に、読取位置Ｐでの照度で考えると、キセノンランプ４による直接照明光の照度レベルと、反射板１９による反射照明光の照度レベルとのバランスをとることができ、読取位置Ｐの原稿面に切り貼り等による凹凸のある箇所の照明時にも原稿影は生じないこととなる（読取位置Ｐでの照度としては直接照明光と反射照明光との合計となる）。よって、原稿影の影響を受けない鮮明な原稿画像の読取りが可能となる。
【００５４】
なお、キセノンランプ４のアパーチャ１７の中心指向方向を反射板１９寄りの位置とさせる程度は、キセノンランプ４と読取位置Ｐと反射板１９との位置関係（距離関係）に応じて設定される。基本的には、キセノンランプ４から発せられた光は目的とする読取位置Ｐに到達するまでの距離が長いほど、空気中での減衰が大きくなるので、キセノンランプ４と読取位置Ｐと反射板１９との位置関係に応じてアパーチャ１７の中心指向方向を反射板寄りとする位置の程度を設定することにより、キセノンランプ４による直接照明光の読取位置Ｐでの照度レベルと、反射板１９による反射照明光の読取位置Ｐでの照度レベルとのバランスをとれる適正な光量配分が可能となる。さらには、キセノンランプ４と読取位置Ｐと反射板１９との位置関係が決まった状況下或いは配置関係の制約を受ける状況下でも、アパーチャ１７の中心指向方向を調整するだけで、キセノンランプ４による直接照明光の読取位置Ｐでの照度レベルと、反射板１９による反射照明光の読取位置Ｐでの照度レベルとのバランスをとれる適正な光量配分が可能となる。
【００５５】
本発明の第二の実施の形態を図４に基づいて説明する。第一の実施の形態で示した部分と同一部分は同一符号を用いて示し、説明も省略する（以降の実施の形態でも同様とする）。
【００５６】
本実施の形態は、平板状の反射板１９に代えて、放物面状の断面形状を持つ反射板２１を用いたものである。この反射板２１の放物面状の断面形状は原稿面上での読取位置Ｐに焦点が設定されている。即ち、読取位置Ｐに点光源があると仮定した場合にその点光源からの放射光線が反射板２１により反射されたとき、その反射光が略平行光となってキセノンランプ４のアパーチャ１７方向に向かう断面形状とされている。この場合も、この反射板２１の上端は第１キャリッジ６によるスキャニング動作時にコンタクトガラス２面に当たることのない高さに規制され、下端側は、原稿反射光を第１ミラー５側に導くための開口部を確保できる位置までに制限され、結果として、その周長Ｌが規制されている。
【００５７】
キセノンランプ４による直接照明光の照度分布ｃにおける読取位置Ｐでの照度レベルＬｃと反射板１９による反射照明光の照度分布ｄにおける読取位置Ｐでの照度レベルＬｄとが同等（厳密に一致している必要はなく、実用上、殆ど差のない状態であればよい）となるようにキセノンランプ４と反射板１９との照明関係を規定したものである。より具体的には、キセノンランプ４と反射板２１とを対向させて配置させるが、キセノンランプ４のアパーチャ１７の中心指向方向（仰角θの中心光αの方向）が原稿面での読取位置Ｐと反射板２１の中心位置との間の中間位置Ｍよりも反射板２１寄りの位置（キセノンランプ４の中心と中間位置Ｍとを結ぶ線に対する読取位置Ｐ側のアパーチャ角β１と反射板１９側のアパーチャ角β２とが、β１＜β２なる関係を満たす位置）となるように、キセノンランプ４の方向性が規定されている。
【００５８】
このようにキセノンランプ４と反射板２１との照明位置Ｐに対する照明関係を規定することにより、キセノンランプ４により原稿面側を直接照明する直接照明光の照度分布ｃは図４中に併せて示すようにそのピーク位置が読取位置Ｐよりも反射板２１寄りの位置となって読取位置Ｐを直接照明する光の光量は相対的に減る一方、キセノンランプ４から反射板２１に入射して反射される光の光量は相対的に増えて原稿面側を間接的に照明する反射照明光の照度分布ｄは読取位置Ｐでピークを持つような分布とさせることができる。結果的に、読取位置Ｐでの照度で考えると、キセノンランプ４による直接照明光の照度レベルＬｃと、反射板２１による反射照明光の照度レベルＬｄとのバランスをとることができ、読取位置Ｐの原稿面に切り貼り等による凹凸のある箇所の照明時にも原稿影は生じないこととなる（読取位置Ｐでの照度としては直接照明光と反射照明光との合計となる）。よって、原稿影の影響を受けない鮮明な原稿画像の読取りが可能となる。
【００５９】
特に、本実施の形態の場合には、反射板２１が読取位置Ｐに焦点を持つ放物面状の断面形状を有するので、キセノンランプ４のアパーチャ１７から略平行光となって入射する光をこの反射板２１で反射させて読取位置Ｐに集光する形で反射照明光として照明することができ、反射板２１による反射効率が向上する（図３に示す反射板１９の場合の使用範囲Ｆと対比すると、本実施の形態の反射板２１の場合、周長Ｌ分となり、反射照明光により効率的に照明していることが分かる）。この結果、読取位置Ｐでの反射照明光による照度レベルも上がるため、キセノンランプ４のアパーチャ１７の中心指向方向の向きも第一の実施の形態ほど反射板２１寄りとする必要がなくなり、照度分布ｃにおいて読取位置Ｐでの照度レベルを上げることができ、直接照明光の無駄の軽減、即ち、光利用効率の高い照明が可能となる。
【００６０】
より現実的には、読取位置Ｐでの照度レベルに関して、直接照明度レベルと反射照明光の照度レベルとを同等とするが、反射照明光の照度レベル側を若干高めに設定すれば、反射板２１の反射面形状の誤差を吸収することも可能となる。
【００６１】
本発明の第三の実施の形態を図５に基づいて説明する。本実施の形態は、例えば第一の実施の形態のような構成において、キセノンランプ４のアパーチャ１７の中心指向方向を読取位置Ｐと反射板１９の中心位置との中間位置Ｍ（或いはそれよりも読取位置Ｐ寄り位置）に設定した場合を想定したものである。このような構成において、本実施の形態では、キセノンランプ４のアパーチャ１７を経て読取位置Ｐを照明する直接照明光の一部を遮光するための遮光部材２２を付加し、この遮光部材２２により一部が遮光された直接照明光の照度分布ｅにおける読取位置Ｐでの照度レベルＬｅが、反射板１９による反射照明光の照度分布ｆにおける読取位置Ｐでの照度レベルＬｆに略一致するように規定したものである。
【００６２】
従って、本実施の形態の場合にも、読取位置Ｐでの全体の照度は低下するものの、直接照明光と反射照明光とのバランスがとれ、原稿影の生ずることのない照明が可能となる。
【００６３】
本発明の第四の実施の形態を図６に基づいて説明する。本実施の形態は、複写機への適用例を示す。
【００６４】
図６は本実施の形態の複写機を示す縦断側面図である。複写機３０は、上側に配置された前述の実施の形態のような構成のスキャナ装置１と、このスキャナ装置で読み取った原稿の画像を用紙に形成するプリンタ装置３１とを有している。
【００６５】
プリンタ装置３１内には、シート状の用紙を積層保持する給紙トレイ３２あるいは手差しでの用紙を受付ける手差しトレイ３３から、プリンタエンジン３４、定着ユニット３５を介して排紙スタッカ部３６へ至る用紙搬送路３７が形成されている。
【００６６】
本実施の形態では、感光体（本実施の形態では有機感光体）３８と、その周囲に配設された帯電器、露光器４０、現像器４１、転写器４２とを有する電子写真方式のプリンタエンジン３４を使用している。
【００６７】
また、プリンタ装置３１内には、片面に画像を形成した用紙を反転するための用紙反転機構４３が設けられている。
【００６８】
このような構成において、スキャナ装置１で読取った原稿画像をプリンタ装置３１で形成する場合、読取り対象となる原稿Ｄに切り貼り等の凹凸がある場合でも、その凹凸による原稿影の生ずることのない原稿露光、原稿読取りが可能で、読取り画像品質が高いため、再現性の良好な画像を形成することができる。
【００６９】
なお、これらの実施の形態では、スキャナ装置１としてフラットベッドタイプ（原稿固定方式）への適用例で説明したが、図９（ｂ）等に示すようなシートスルータイプ（原稿移動方式＝読取位置固定）についても同様に適用することができる。
【００７０】
また、アパーチャを有して面状発光する管状光源としては、キセノンランプ４の他に、水銀キセノンランプ、水銀ランプ等であってもよい。
【００７１】
【発明の効果】
請求項１記載の発明の原稿照明装置によれば、面状発光により読取位置の原稿を照明する管状光源のアパーチャの中心指向方向を読取位置と反射板との中間位置よりも反射板寄りの位置に設定したので、管状光源により読取位置を直接照明する光の光量を相対的に減らし、管状光源から反射板に入射して反射される光の光量を相対的に増やすことができ、読取位置での照度で考えると、管状光源による直接照明光の照度と、反射板による反射照明光の照度とのバランスをとることができ、原稿面に凹凸のある箇所の照明時にも原稿影の生じない照明を行うことができる。
【００７２】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の原稿照明装置において、基本的には、管状光源から発せられた光は目的とする読取位置に到達するまでの距離が長いほど、空気中での減衰が大きくなることから、管状光源と読取位置と反射板との位置関係に応じてアパーチャの中心指向方向を反射板寄りとする位置の程度を設定するようにしたので、管状光源による直接照明光の読取位置での照度レベルと、反射板による反射照明光の読取位置での照度レベルとのバランスをとれる適正な光量配分が可能となる。さらには、管状光源と読取位置と反射板との位置関係が決まった状況下或いは配置関係の制約を受ける状況下でも、アパーチャの中心指向方向の調整のみにより、管状光源による直接照明光の読取位置での照度レベルと、反射板による反射照明光の読取位置での照度レベルとのバランスをとれる適正な光量配分が可能となる。
【００７３】
請求項３記載の発明の原稿照明装置によれば、管状光源による直接照明光の読取位置での照度レベルと反射板による反射照明光の読取位置での照度レベルとが同等となるように管状光源と反射板との照明関係を規定するようにしたので、目的とする読取位置で直接照明光と反射照明光とがバランスし、原稿面に凹凸のある箇所の照明時にも原稿影の生じない照明を行うことができる。
【００７４】
請求項４記載の発明によれば、アパーチャの中心指向方向を例えば反射板寄りの位置に設定して、管状光源による直接照明光の読取位置での照度レベルと反射板による反射照明光の読取位置での照度レベルとが同等となるように管状光源と反射板との照明関係を規定するようにしたので、請求項３記載の発明を容易に実現することができる。
【００７５】
請求項５記載の発明によれば、例えば、アパーチャの中心指向方向を読取位置と反射板との中間に設定した場合、反射板による反射照明光の照度の方が低めとなるが、管状光源の直接照明光の一部を遮光部材により遮光してその光量を減らし、管状光源による直接照明光の読取位置での照度レベルと反射板による反射照明光の読取位置での照度レベルとが同等となるように管状光源と反射板との照明関係を規定するようにしたので、請求項３記載の発明を容易に実現することができる。
【００７６】
請求項６記載の発明によれば、請求項１ないし５の何れか一記載の原稿照明装置において、読取位置に焦点を持つ放物面状の断面形状を有する反射板を用いるようにしたので、元々減衰等により照度が低下しやすい反射照明光の反射照明効率を向上させることができ、反射板による光利用効率、照射光量が増し、直接照明光と反射照明光との照度のバランスも採りやすくすることができる。
【００７７】
請求項７記載の発明によれば、請求項６記載の原稿照明装置において、反射照明光の照度分布のピーク位置を読取位置に一致させるようにしたので、極力無駄の少ない原稿照明が可能となる。
【００７８】
請求項８記載の発明によれば、高輝度・省電力化に適したキセノンランプを用いる場合に、請求項１ないし７の何れか一記載の原稿照明装置を好適に適用することができる。
【００７９】
請求項９記載の発明のスキャナ装置によれば、請求項１ないし８の何れか一記載の原稿照明装置を備えるので、切り貼り等により原稿面に凹凸のある原稿の読取り時にも、原稿影の生じない照明がなされるので、鮮明な画像読取りが可能となる。
【００８０】
請求項１０記載の発明によれば、請求項９記載のスキャナ装置において、切り貼り原稿等を扱うことも多々ある原稿固定方式の場合において、原稿影の生じない照明がなされるので、鮮明な画像読取りが可能となる。
【００８１】
請求項１１記載の発明によれば、請求項９記載のスキャナ装置において、原稿移動方式に従い搬送される原稿の先端や後端等のように段差のある部分の読取りに際しても、原稿影の生じない照明がなされるので、鮮明な画像読取りが可能となる。
【００８２】
請求項１２記載の発明の複写機によれば、請求項９ないし１１の何れか一記載のスキャナ装置を備えているので、原稿面に凹凸のある原稿に基づく複写時にも、その凹凸部分で原稿影を生ずることのない読取り・複写が可能となり、鮮明な複写物を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施の形態のスキャナ装置を概略的に示す縦断側面図である。
【図２】キセノンランプの構成例を示す側面図である。
【図３】原稿照明装置部分を拡大して示す側面図である。
【図４】本発明の第二の実施の形態の原稿照明装置部分を拡大して示す側面図である。
【図５】本発明の第三の実施の形態の原稿照明装置部分を拡大して示す側面図である。
【図６】本発明の第四の実施の形態の複写機を概略的に示す縦断側面図である。
【図７】キセノンランプ１本方式の従来例の原稿照明装置部分を示す概略側面図である。
【図８】キセノンランプ２本方式の従来例の原稿照明装置部分を示す概略側面図である。
【図９】キセノンランプ１本＋反射板方式の従来例の原稿照明装置部分を示す概略側面図である。
【符号の説明】
１　　　スキャナ装置
４　　　キセノンランプ、管状光源
１１　　　光電変換素子
１５　　　結像光学系
１７　　　アパーチャ
１９　　　反射板
２０　　　原稿照明装置
２１　　　反射板
２２　　　遮光部材
３１　　　プリンタ装置
Ｄ　　　原稿
Ｐ　　　読取位置
Ｍ　　　中間位置
Ｌａ〜Ｌｆ　　　照度レベル

Claims

面状発光により読取位置の原稿を照明するアパーチャ付きの管状光源と、
この管状光源からの光の一部を反射させて前記読取位置の原稿を照明する反射板と、
を備え、
前記管状光源の前記アパーチャの中心指向方向が前記読取位置と前記反射板との中間位置よりも前記反射板寄りの位置に設定されている原稿照明装置。
前記アパーチャの中心指向方向の前記反射板寄りの位置の程度は、前記管状光源と前記読取位置と前記反射板との位置関係に応じて設定されている請求項１記載の原稿照明装置。
面状発光により読取位置の原稿を照明するアパーチャ付きの管状光源と、
この管状光源からの光の一部を反射させて前記読取位置の原稿を照明する反射板と、
を備え、
前記管状光源による直接照明光の前記読取位置での照度レベルと前記反射板による反射照明光の前記読取位置での照度レベルとが同等となるように前記管状光源と前記反射板との照明関係が規定されている原稿照明装置。
前記管状光源の前記アパーチャの中心指向方向により、前記管状光源と前記反射板との照明関係が規定されている請求項３記載の原稿照明装置。
前記管状光源の前記読取位置に対する直接照明光の一部を遮光部材により遮光することにより、前記管状光源と前記反射板との照明関係が規定されている請求項３記載の原稿照明装置。
前記反射板は、前記読取位置に焦点を持つ放物面状の断面形状を有する請求項１ないし５の何れか一記載の原稿照明装置。
前記反射板は、その反射照明光の照度分布のピーク位置が前記読取位置に一致するように配設されている請求項６記載の原稿照明装置。
前記管状光源は、キセノンランプである請求項１ないし７の何れか一記載の原稿照明装置。
読取位置の原稿を照明する請求項１ないし８の何れか一記載の原稿照明装置と、
この原稿照明装置により照明された前記原稿からの反射光を受光するライン状の光電変換素子と、
前記原稿からの反射光を前記光電変換素子に対して結像させる結像光学系と、を備えるスキャナ装置。
前記原稿照明装置が原稿に対して副走査方向に移動する原稿固定方式である請求項９記載のスキャナ装置。
前記原稿照明装置が位置固定され、原稿が副走査方向に移動する原稿移動方式である請求項９記載のスキャナ装置。
請求項９ないし１１の何れか一記載のスキャナ装置と、
このスキャナ装置の光電変換素子により読取られた原稿画像に基づいて画像形成を行うプリンタ装置と、
を備える複写機。