JP2004193839A - Image read apparatus - Google Patents

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JP2004193839A JP2002357632A JP2002357632A JP2004193839A JP 2004193839 A JP2004193839 A JP 2004193839A JP 2002357632 A JP2002357632 A JP 2002357632A JP 2002357632 A JP2002357632 A JP 2002357632A JP 2004193839 A JP2004193839 A JP 2004193839A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image read apparatus capable of easily and simply correcting the variations in the quantity of light made incident on an image sensor due to the light distribution characteristics of a light source or deficiency of the brightness at the edge of an image forming lens or the like without causing color slip. <P>SOLUTION: An image read apparatus 100 for reading an image by transmitting the light R3 reflected on an original through the image forming lens 50 and forming the image on the image sensor 51 is provided with an aperture mechanism 106 which limits the light made incident onto the image forming lens 50 in response to a read line of the image sensor 51 and which has a slit shaped in such a way that the width of the slit is the narrowest at the center of the mechanism 106 corresponding to nearly the center of the image forming lens 50 and becomes increasingly broader toward both ends of the mechanism 106. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、原稿からの反射光をイメージセンサに結像して画像読取りを行う画像読取装置に関し、特に、結像レンズの周辺光量の低下に対してイメージセンサに入射する光量を均一にすることが可能な画像読取装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
スキャナ、ファクシミリ、複写機等では、一般に、プラテンガラス上に載置された紙等の原稿に対し、該プラテンガラスの下方において光源及び反射ミラー等を走査して、又はオート・ドキュメント・フィーダ(ADF)により原稿を自動搬送しながら原稿に光を照射して、原稿からの反射光をCCD等のイメージセンサに結像して画像読取りを行っている。
【0003】
前記光源には配光特性のバラツキがあり、例えば主走査位置(読取ライン方向)に棒状の光源である場合、その軸方向すべてにおいて光量は均等ではなく、一般に、中央部で多く端部付近では少ない。このような光量の偏りはイメージセンサに結像される画像の出力分布の偏りとなり、画像読取精度を劣化させる原因の一つとなる。また、結像レンズ周辺部の光量不足による出力信号レベルの低下は、従来、シェーディング補正回路により電気的に増幅させていた。
【0004】
前述したような光源の配光特性のバラツキを調整するものとして、光源の軸方向に渡って複数の光量調整板を設け、光源から原稿へ入射する光を各光量調整板で部分的に遮光する照明装置が考案されている(特許文献1参照)。該装置によれば、各光量調整板を光源の中央に対して大きく突出させ、両端では小さく突出させて、光源から原稿へ入射する光量が均等となるように調整することができる。また、光源の光を原稿方向へ反射するリフレクタの反射面の中央部に黒の印刷層を部分的に形成して反射率を低減させることにより、又は切欠を設けて光源の光をリフレクタの背面へ逃がすことにより、光源から原稿へ入射する光量を均等にする原稿照明装置も考案されている(特許文献2参照)。
【0005】
【特許文献1】
特開平7−319081号公報
【特許文献2】
特開平8−204906号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
スキャナ、ファクシミリ、複写機等における画像読取りでは、反射ミラー等によりイメージセンサへ導かれた原稿からの反射光は、結像レンズによりイメージセンサの読取面上に収束されるところ、前述したような従来の照明装置により原稿へ入射される光量を均等なものとしても、結像レンズにおける所謂cos4乗則による周辺部の光量不足や、イメージセンサの感度の個体間のバラツキ等によっても、原稿の主走査位置(読取ライン)において出力信号のレベルにバラツキが生じる。
【0007】
また、結合レンズの周辺部の光量不足によるイメージセンサへの入射光量のバラツキを補正するために、イメージセンサの出力をシェーディング補正回路により電気的に増幅させることとすれば、イメージセンサの出力信号中のノイズも増幅されるので、増幅された部分のダイナミックレンジは低下する。特に、カラー画像の読取りにおけるRGB夫々について、例えば8ビット、256階調で読取りを行う場合に、前述したような電気的な増幅によるシェーディング補正を行えば、光量不足部分のダイナミックレンジが低下した結果、同一原稿の同一色について、原稿の中央部と両端部で色ズレが生じるという問題がある。
【0008】
本発明は、これらの点に鑑みてなされたものであり、光源の配光特性や結像レンズの周辺光量不足等によりイメージセンサへ入射される光量のバラツキを、色ズレ等を生じさせることなく、容易且つ簡便に補正することが可能な画像読取装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る画像読取装置は、原稿からの反射光を結像レンズを透過させてイメージセンサに結像することにより画像読取りを行う画像読取装置において、結像レンズに入射する光を前記イメージセンサの読取ラインに対応して制限し、且つ、結像レンズ略中央に対応する中央部においてスリット幅が最挟であって両端部へ拡幅された形状のスリットを有する絞り機構を具備してなるものである。これにより、前記スリットが、スリット幅が最挟である中央部において結像レンズに入射する光量を最も制限し、且つ、イメージセンサの読取ラインの両端方向へ向かって拡幅された分だけ中央部より入射光量を多くして、イメージセンサに入射する光量をイメージセンサ全体に渡って均等なものにする。
【0010】
また、前記スリットは、スリット幅方向に移動可能な少なくとも2枚の遮光部材により形成されたものである。これにより、該遮光部材をスリット幅方向に移動させて、光源、結像レンズ、及びイメージセンサの個体間差による周辺光量の不足の程度に合わせてイメージセンサの出力レベルが一定になるように、スリット幅を調整可能とする。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係る画像読取装置を図面に基づき具体的に説明する。なお、本実施の形態に係る画像読取装置は本発明の一例にすぎず、本発明の構成が該画像読取装置に限定されるものでないことは当然である。
【0012】
図1は、本発明の実施の形態に係る画像読取装置100を具備するコピー・ファクシミリ複合機1の上部の外観を示す概略斜視図である。図に示すように、該コピー・ファクシミリ複合機1は、読み取るべき原稿を載置するプラテンガラス2が配設された読取載置台3と、該原稿をプラテンガラス2上に押圧して固定する原稿押さえカバー4と、原稿の読取り開始等を入力するための操作パネル5とを具備してなる。以下に詳述する画像読取装置100は、読取載置台3の筐体内に配設されており、プラテンガラス2の下方から原稿の画像を読み取るようになっている。
【0013】
なお、図には示していないが、前記コピー・ファクシミリ複合機1は、読み取った画像を記録するための記録用紙を供給する給紙部や、記録用紙に画像を記録する画像記録部、画像を電送するための送信部等をも備えているが、該コピー・ファクシミリ複合機1は、本発明に係る画像読取装置を具備する機器の一例であり、これら画像記録部等は任意の構成であることは勿論である。
【0014】
図2は、前記読取載置台3及び原稿押さえカバー4の縦断面を示す図であるが、図に示すように、本画像読取装置100は、プラテンガラス2上に載置された原稿を読み取るフラットベッドスキャナ(FBS)として構成され、且つ原稿押えカバー4のADF6により自動搬送される原稿も読み取るように構成されている。該ADF6は、読み取るべき原稿の束が載置される給紙トレイ61と、該原稿の束から最上紙を取り出して供給するピックアップローラ62a、セパレートローラ62b、及びリタードローラ62cと、供給された原稿を下方へ反転させながら排紙トレイ63へ案内する搬送路64と、搬送路64に適宜配置されて原稿を搬送する搬送ローラ65と、搬送路64の最下流に配設された排紙トレイ63とを具備してなる。このように構成されたADF6により、給紙トレイ61から搬送路64へ順次繰り込まれた原稿は、プラテンガラス2の読取位置Pを通過し、該読取位置Pにおいて画像読取りがされた後、排紙トレイ63へ排出されるようになっている。
【0015】
プラテンガラス2の下方には、FBS使用時にはプラテンガラス2の下方を水平方向へ移動しながらプラテンガラス2上の原稿をスキャンし、前記ADF6使用時には読取位置Pへ移動して順次搬送される原稿をスキャンする画像読取ユニット101が設けられている。
【0016】
図3は、前記画像読取ユニット101の主要構成を示した図であるが、図に示すように、前記プラテンガラス2の下方には、プラテンガラス2と平行方向に走査されるフルレートキャリッジ102及びハーフレートキャリッジ103が設けられている。該フルレートキャリッジ102は、キャリッジ本体20に、原稿に光を照射するための光源21と、原稿からの反射光R1を走査方向へ反射してハーフレートキャリッジ103へ導くための反射ミラー22とを具備してなり、前記ハーフレートキャリッジ103は、キャリッジ本体30に、フルレートキャリッジ102からの反射光R2をスキャナユニット104へ導く2枚の反射ミラー31,32を具備してなるものである。このように構成されたフルレートキャリッジ102及びハーフレートキャリッジ103が、図示しないガイドレールにより夫々摺動可能に担持されている。
【0017】
さらに、前記フルレートキャリッジ102及びハーフレートキャリッジ103の両端部に沿って一対のベルト駆動機構104が設けられている。該ベルト駆動機構104は、図に示すように、駆動プーリ40,41と従動プーリ42,43間に夫々巻架されたベルト44,45が駆動軸46の回転により周運動するように構成されたものであり、ベルト44にフルレートキャリッジ102が、ベルト45にハーフレートキャリッジ103が夫々固定されている。駆動プーリ40,41はいずれも駆動軸46に固定されており、フルレートキャリッジ102及びハーフレートキャリッジ103の走査範囲は該駆動プーリ40,41のギア比により設定されている。即ち、駆動プーリ40,41に夫々巻架されたベルト44,45により走査されるフルレートキャリッジ102及びハーフレートキャリッジ103は、フルレートキャリッジ102の走査速度に対して略1/2の速度でハーフレートキャリッジ103が走査されるものとなり、図に示すように、走査距離L1だけフルレートキャリッジ102が走査される間に、ハーフレートキャリッジ103は、その約半分の走査距離L2だけ走査される。
【0018】
このように構成されたフルレートキャリッジ102及びハーフレートキャリッジ103がプラテンガラス2の下方を原稿と平行に移動して原稿の画像をスキャンし、フルレートキャリッジ102の光源21から原稿に光が照射され、該原稿からの反射光R1が反射ミラー22により水平方向の反射光R2として反射され、さらに、ハーフレートキャリッジ103の反射ミラー31により鉛直下方へ反射された後、反射ミラー32により水平方向の反射光R3として反射されることにより、スキャナユニット105へ導かれるようになっている。
【0019】
図4は、スキャナユニット105及び絞り機構106の詳細な構成を示す概略斜視図であるが、スキャナユニット105は所謂縮小光学系のCCD読取ユニットであり、図に示すように、前記ハーフレートキャリッジ103からの反射光R3を収束する結像レンズ50と、その収束光を電気信号に変換するためのイメージセンサ51とを具備してなり、該イメージセンサ51は、その読取面が結像レンズ50の光軸と直交するように位置調整する調整フレーム52を介して、スキャナフレーム53の後背部に固定されている。このように構成されたスキャナユニット105により、前記反射光R3がイメージセンサ51により読み取られて、電気信号として出力されるようになっている。
【0020】
また、図に示すように、前記結像レンズ50の前方には、該結像レンズ50に入射する光量を制限するための絞り機構106が設けられている。絞り機構106は、図4及び図5に示すように、スキャナフレーム54に立設された基板60に、上遮光部材61及び下遮光部材62がネジ63により固定されたものであり、該上遮光部材61及び下遮光部材62により形成されるスリットを通過する光のみ結像レンズ50に入射するものとなっている。
【0021】
さらに詳細に説明するに、基板60は、スキャナフレーム53に設けられた嵌合部530に嵌合され、適宜スキャナフレーム53にネジ止めされることにより、結像レンズ50の前方に直立するように固定されている。該基板60に略中央には結像レンズ50と略同径の円形の開口部601が形成されており、該開口部601を通じて原稿からの反射光R3が結像レンズ50に入射する。また、開口部601の両側方にはネジ孔602が穿設されており、前記ネジ63を螺合して、基板60に上遮光部材61及び下遮光部材62を緊締できるようになっている。さらに、各ネジ孔602の外側には位置決めピン603が夫々設けられており、該位置決めピン603間に挟まれるようにして、基板60に固定される上遮光部材61及び下遮光部材62の水平方向の位置が規制される。また、各ネジ孔602の上下側には、上遮光部材61及び下遮光部材62の取付位置を夫々調整するための位置決め孔604が上下方向に列設されている。該位置決め孔604は、上遮光部材61及び下遮光部材62に夫々突設された爪611,621が嵌入されるための孔であり、上遮光部材61及び下遮光部材62の位置調整範囲を考慮して、左右一対の位置決め孔604が所定ピッチで上下方向に複数列設されている。従って、任意の左右一対の位置決め孔604に該爪611,621を夫々嵌入することにより、上遮光部材61及び下遮光部材62を基板60の開口部601に対して夫々所望の高さとなるように位置決めできる。
【0022】
なお、本実施の形態では、複数の位置決め孔604を段違い状に2列に形成しているが、これは前記爪611,621の厚み寸法より微細な位置調整を可能とする目的であり、爪611,621の厚みや位置決め孔604の寸法、上遮光部材61及び下遮光部材62の調整ピッチ等により、前記位置決め孔604の配置を変更可能なことは当然である。
【0023】
上遮光部材61は、前述したように、その上端から表裏側夫々に爪611が突設されており、該爪611が前記基板60の位置決め孔604に嵌合されて、基板60の前方の所望の高さに位置決めされる。表裏側の爪611の各々は、2列に形成された位置決め孔604のいずれか1列に対応しており、上遮光部材61の表裏を変更して、いずれかの列の位置決め孔604に爪611を嵌入して高さ位置を調整できるようになっている。上遮光部材61の下端から略中央付近は、基板60の開口部601の径と略同寸法の幅で切欠部612が形成されており、上遮光部材61が基板60に固定された際に、上遮光部材61が基板60の開口部601の上側の一部分を遮蔽し、前記切欠部612からのみ光を通過させることとして、結像レンズ50に入射する光を制限する。さらに、該切欠部612の両側には上下方向の長穴613が夫々穿設されており、上遮光部材61の爪611がいずれの位置決め孔604に嵌入されても、ネジ63が該長穴613と基板60のネジ孔602とを連通できるようになっている。
【0024】
他方、下遮光部材62も、前記上遮光部材61と同様に、その下端から表裏側夫々に爪621が突設されており、該爪621が前記基板60のいずれかの列の位置決め孔604に嵌入して高さ位置を調整できるようになっている。下遮光部材62の上端から略中央付近は、基板60の開口部601の径と略同寸法で切欠部622が形成されており、下遮光部材62が基板60に固定された際に、下遮光部材62が基板60の開口部601の下側の一部分を遮蔽し、前記切欠部622からのみ光を通過させることとして、結像レンズ50に入射する光を制限する。さらに、該切欠部622の両側には上下方向の長穴623が夫々穿設されており、下遮光部材62の爪621がいずれの位置決め孔604に嵌入されても、ネジ63が該長穴623と基板60のネジ孔602とを連通できるようになっている。このように構成された上遮光部材61と下遮光部材62とが基板60の所望の高さに夫々位置決めされ、長穴613,623及びネジ孔603を連通するネジ63で緊締されて、図4及び図6に示すように、基板60に固定される。
【0025】
これにより、図に示すように、前記切欠部612と切欠部622との隙間により、結像レンズ50の前方に横長のスリットが形成されて、結像レンズ50に入射する光量を制限する。なお、横長のスリットとしたのは、イメージセンサ51の読取ライン(主走査方向)が結像レンズ50に対して水平方向となっているからであり、イメージセンサ51の読取ラインに対応して、スリットの横長方向は適宜変更できる。
【0026】
前記スリットの形状は、結像レンズ50の略中央に対応する中央部においてスリット幅(上下方向)が最挟であり、且つ両端部へ拡幅されたものとなっている。即ち、前記切欠部612及び切欠部622には、図に示すように、結像レンズ50の中央部に相当する部分に、結像レンズ50の中央部へ向かって上遮光部材61又は下遮光部材62が膨らんだ形状の膨出部614,624が夫々形成されている。該膨出部614,624の形状は、光源21の配光特性や結像レンズ50の周辺光量不足により、イメージセンサ51の出力信号レベルが、図7に示すように、イメージセンサ51の両端部で低下することを考慮したものであり、前記スリットが、スリット幅が最挟である中央部において結像レンズ50に入射する光量を最も制限し、両端部においては中央部より拡幅された分だけ入射光量が多くなる。これにより、イメージセンサ51に入射する光量をイメージセンサ51全体に渡って均等なものとすることができる。
【0027】
前記膨出部614,624の形状は、例えば次のように設定することができる。図7に示すように、イメージセンサ51の端部における出力Veと中央部における出力Vcとから端部における出力レベルとから、端部における出力レベルの低下率(1−Ve/Vc)を求める。次に、結像レンズ50のレンズ径に該低下率を乗じた寸法を算出する。これを膨出寸法として膨出部614,624を形成することにより、該膨出部614,624により形成されるスリットが、結像レンズ50に入射する光量を、その中央部においては端部より前記低下率の分だけ制限するものとなる。
【0028】
なお、前記膨出部614,624は弧状に膨らんだ形状のものとしたが、その他の形状とすることも可能である。例えば、図8(a)に示すように中央部が尖った尖形のものとしてもよい。また、イメージセンサ51の出力レベルに主に影響を与える部位が結像レンズ50全域ではなく中央部付近の一部である場合等では、図8(b)、(c)に示すように、前記切欠部612及び切欠部622の中央付近の一部に膨出部614,624を形成することとしてもよい。
【0029】
また、前述したように、前記上遮光部材61及び下遮光部材62は、爪611,621を嵌入させる基板60の位置決め孔604を変更することにより、容易に上下方向(スリット幅方向)に移動させることができるので、上遮光部材61及び下遮光部材62により形成されるスリット幅を容易に調整することができる。従って、例えば、画像読取装置100の出荷時や設置時、メンテナンス時に、イメージセンサ51の出力レベルが一定となるようにスリット幅を調整することにより、光源21の配光特性、結像レンズ50の周辺光量不足、及びイメージセンサ51の感度等、各々個体間差を補正することができる。
【0030】
なお、本実施の形態では、基板60の複数の位置決め孔604のいずれかに上遮光部材61及び下遮光部材62に突設された爪611,621を嵌入させることとして、上遮光部材61及び下遮光部材62をスリット幅方向に移動可能としたが、例えばラック−ピニオン機構で上遮光部材61及び下遮光部材62を上下方向に移動させる等、他の周知の移動機構を用いることも勿論可能である。
【0031】
なお、前記実施の形態では本画像読取装置100が装備されたコピー・ファクシミリ複合機1を例に説明したが、本発明に係る画像読取装置がスキャナ等の他の装置にも適用でき、また、本実施の形態で示した画像読取装置100の読取ユニット101の構成等も一例であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において変更可能であることは当然である。
【0032】
【発明の効果】
このように、本発明に係る画像読取装置によれば、結像レンズに入射する光をイメージセンサの読取ラインに対応して制限し、且つ、結像レンズ略中央に対応する中央部においてスリット幅が最挟であって両端部へ拡幅された形状のスリットを有する絞り機構を具備してなるので、イメージセンサに入射する光量をイメージセンサ全体に渡って均等なものにすることができる。これにより、光源の配光特性や結像レンズの周辺光量不足によるイメージセンサの出力信号レベルの低下を、色ズレ等を生じさせることなく、容易且つ簡便に補正することができる。
【0033】
また、前記スリットを、スリット幅方向に移動可能な少なくとも2枚の遮光部材により形成したので、イメージセンサの出力レベルが一定になるようにスリット幅が調整可能となり、光源、結像レンズ、及びイメージセンサの個体間差を容易且つ簡便に補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】コピー・ファクシミリ複合機1の外観を示す概略斜視図である。
【図2】画像読取装置100の構成を示す概略断面図である。
【図3】画像読取ユニット101の主要な構成を示す側面図である。
【図4】スキャナユニット105及び絞り機構106の構成を示す斜視図である。
【図5】絞り機構106の構成を示す分解斜視図である。
【図6】絞り機構106の構成を示す正面図である。
【図7】イメージセンサ51の出力レベルを示す図である。
【図8】スリット形状の変形例を示す図である。
【符号の説明】
100 画像読取装置
106 絞り機構
50 結像レンズ
51 イメージセンサ
61 上遮光部材
62 下遮光部材
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an image reading apparatus that reads an image by forming an image of reflected light from a document on an image sensor, and in particular, to make the amount of light incident on the image sensor uniform with respect to a decrease in the amount of light around the imaging lens. The present invention relates to an image reading apparatus capable of performing the following.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In a scanner, a facsimile, a copying machine, and the like, generally, a document such as paper placed on a platen glass is scanned by a light source and a reflection mirror below the platen glass, or an automatic document feeder (ADF) is used. ), The original is irradiated with light while the original is automatically conveyed, and reflected light from the original is focused on an image sensor such as a CCD to read an image.
[0003]
The light source has a variation in light distribution characteristics. For example, when the light source is a rod-shaped light source at the main scanning position (in the reading line direction), the light amount is not uniform in all the axial directions. Few. Such a bias in the amount of light causes a bias in the output distribution of the image formed on the image sensor, which is one of the causes of deteriorating the image reading accuracy. In addition, a decrease in the output signal level due to a shortage of light at the periphery of the imaging lens has conventionally been electrically amplified by a shading correction circuit.
[0004]
In order to adjust the variation of the light distribution characteristics of the light source as described above, a plurality of light amount adjusting plates are provided along the axial direction of the light source, and light incident on the document from the light source is partially blocked by each light amount adjusting plate. A lighting device has been devised (see Patent Document 1). According to this device, each light amount adjusting plate is made to protrude largely with respect to the center of the light source, and is made to protrude small at both ends, so that the amount of light incident on the document from the light source can be adjusted to be uniform. Also, a black print layer is partially formed at the center of the reflection surface of the reflector that reflects the light of the light source in the document direction to reduce the reflectance, or a notch is provided so that the light of the light source can be reflected on the back of the reflector. A document illuminating device that makes the amount of light incident on a document from a light source uniform by escaping the document has been devised (see Patent Document 2).
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-7-319081 [Patent Document 2]
JP-A-8-204906
[Problems to be solved by the invention]
In image reading by a scanner, a facsimile, a copying machine, or the like, reflected light from a document guided to an image sensor by a reflection mirror or the like is converged on a reading surface of the image sensor by an imaging lens. Even if the amount of light incident on the document by the illuminating device is uniform, the main scanning of the document may also be caused by a lack of light amount in the peripheral portion of the imaging lens due to the so-called cos4 law, a variation in the sensitivity of the image sensor between individual members, or the like. The level of the output signal varies at the position (read line).
[0007]
In addition, if the output of the image sensor is electrically amplified by a shading correction circuit in order to correct the variation in the amount of light incident on the image sensor due to the lack of the amount of light at the periphery of the coupling lens, the output signal of the image sensor may be reduced. Is also amplified, and the dynamic range of the amplified portion is reduced. In particular, in the case where reading is performed with, for example, 8 bits and 256 gradations for each of RGB in reading a color image, if the above-described shading correction by electrical amplification is performed, the dynamic range of a portion where light quantity is insufficient is reduced. For the same color of the same document, there is a problem that color shift occurs at the center and both ends of the document.
[0008]
The present invention has been made in view of these points, and the variation in the amount of light incident on the image sensor due to the light distribution characteristics of the light source and the lack of peripheral light amount of the imaging lens, etc., without causing color shift and the like. It is an object of the present invention to provide an image reading apparatus capable of performing correction easily and easily.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
An image reading apparatus according to the present invention is an image reading apparatus for reading an image by transmitting reflected light from a document through an image forming lens and forming an image on an image sensor. And a diaphragm mechanism having a slit having a shape in which a slit width is narrowest at a central portion corresponding to substantially the center of the imaging lens and is widened to both ends at a central portion corresponding to substantially the center of the imaging lens. It is. Thereby, the slit most restricts the amount of light incident on the imaging lens in the central portion where the slit width is the narrowest, and the slit is widened toward both ends of the reading line of the image sensor from the central portion. By increasing the amount of incident light, the amount of light incident on the image sensor is made uniform over the entire image sensor.
[0010]
The slit is formed by at least two light shielding members movable in the slit width direction. Thereby, the light shielding member is moved in the slit width direction, so that the output level of the image sensor becomes constant in accordance with the degree of shortage of the peripheral light amount due to the individual difference between the light source, the imaging lens, and the image sensor. The slit width can be adjusted.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an image reading apparatus according to an embodiment of the present invention will be specifically described with reference to the drawings. Note that the image reading apparatus according to the present embodiment is merely an example of the present invention, and the configuration of the present invention is not limited to the image reading apparatus.
[0012]
FIG. 1 is a schematic perspective view showing an external appearance of an upper part of a multi-function facsimile machine 1 including an image reading apparatus 100 according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, the copy / facsimile multifunction peripheral 1 includes a reading table 3 on which a platen glass 2 on which a document to be read is placed is arranged, and a document for pressing the document onto the platen glass 2 and fixing the document. A press cover 4 and an operation panel 5 for inputting the start of reading of a document and the like are provided. The image reading device 100 described in detail below is provided in the housing of the reading table 3, and reads an image of a document from below the platen glass 2.
[0013]
Although not shown in the figure, the copy / facsimile multifunction peripheral 1 includes a paper feeding unit that supplies recording paper for recording a read image, an image recording unit that records an image on recording paper, and an image recording unit. The copy / facsimile multifunction peripheral 1 is also an example of a device including the image reading device according to the present invention, and the image recording unit and the like have an arbitrary configuration. Of course.
[0014]
FIG. 2 is a view showing a vertical cross section of the reading table 3 and the document holding cover 4. As shown in FIG. 2, the image reading apparatus 100 reads a document placed on the platen glass 2. It is configured as a bed scanner (FBS), and is configured to read a document automatically conveyed by the ADF 6 of the document pressing cover 4. The ADF 6 includes a paper feed tray 61 on which a bundle of documents to be read is placed, a pickup roller 62a, a separate roller 62b, and a retard roller 62c that take out and supply the topmost sheet from the bundle of documents, A conveyance path 64 that guides the sheet to the discharge tray 63 while inverting the sheet downward, a conveyance roller 65 that is appropriately disposed in the conveyance path 64 and conveys a document, and a sheet discharge tray 63 that is disposed at the most downstream of the conveyance path 64. Is provided. With the ADF 6 configured as described above, the document sequentially fed from the paper feed tray 61 to the transport path 64 passes through the reading position P of the platen glass 2, and after the image is read at the reading position P, the document is discharged. The paper is discharged to the paper tray 63.
[0015]
Under the platen glass 2, when using the FBS, the original on the platen glass 2 is scanned while moving below the platen glass 2 in the horizontal direction. When the ADF 6 is used, the original which is moved to the reading position P and sequentially conveyed is scanned. An image reading unit 101 for scanning is provided.
[0016]
FIG. 3 is a diagram showing a main configuration of the image reading unit 101. As shown in FIG. 3, below the platen glass 2, a full-rate carriage 102 and a half A rate carriage 103 is provided. The full-rate carriage 102 includes, on the carriage main body 20, a light source 21 for irradiating the original with light, and a reflecting mirror 22 for reflecting the reflected light R1 from the original in the scanning direction and guiding the reflected light R1 to the half-rate carriage 103. The half-rate carriage 103 includes two reflection mirrors 31 and 32 that guide the reflected light R2 from the full-rate carriage 102 to the scanner unit 104 in the carriage main body 30. The thus configured full rate carriage 102 and half rate carriage 103 are slidably supported by guide rails (not shown).
[0017]
Further, a pair of belt driving mechanisms 104 are provided along both ends of the full rate carriage 102 and the half rate carriage 103. As shown in the figure, the belt driving mechanism 104 is configured such that belts 44 and 45 wound around the driving pulleys 40 and 41 and the driven pulleys 42 and 43 respectively move circumferentially by the rotation of the driving shaft 46. The full-rate carriage 102 is fixed to the belt 44, and the half-rate carriage 103 is fixed to the belt 45. The drive pulleys 40 and 41 are both fixed to the drive shaft 46, and the scanning range of the full rate carriage 102 and the half rate carriage 103 is set by the gear ratio of the drive pulleys 40 and 41. That is, the full-rate carriage 102 and the half-rate carriage 103 that are scanned by the belts 44 and 45 wound around the drive pulleys 40 and 41, respectively, are moved at a speed approximately half the scanning speed of the full-rate carriage 102. 103 is scanned, and as shown in the figure, while the full-rate carriage 102 is scanned by the scanning distance L1, the half-rate carriage 103 is scanned by approximately half the scanning distance L2.
[0018]
The full-rate carriage 102 and the half-rate carriage 103 configured as described above move below the platen glass 2 in parallel with the original to scan the image of the original, and the light source 21 of the full-rate carriage 102 irradiates the original with light. The reflected light R1 from the document is reflected by the reflecting mirror 22 as reflected light R2 in the horizontal direction, further reflected vertically downward by the reflecting mirror 31 of the half-rate carriage 103, and then reflected by the reflecting mirror 32 in the horizontal direction. As a result, the light is guided to the scanner unit 105.
[0019]
FIG. 4 is a schematic perspective view showing a detailed configuration of the scanner unit 105 and the aperture mechanism 106. The scanner unit 105 is a so-called reduction optical system CCD reading unit, and as shown in FIG. And an image sensor 51 for converting the converged light into an electric signal. The image sensor 51 has a reading surface of the image forming lens 50. It is fixed to the back of the scanner frame 53 via an adjustment frame 52 that adjusts the position so as to be orthogonal to the optical axis. The reflected light R3 is read by the image sensor 51 and output as an electric signal by the scanner unit 105 configured as described above.
[0020]
As shown in the figure, a stop mechanism 106 for limiting the amount of light incident on the imaging lens 50 is provided in front of the imaging lens 50. As shown in FIGS. 4 and 5, the aperture mechanism 106 is configured such that an upper light shielding member 61 and a lower light shielding member 62 are fixed to a substrate 60 erected on the scanner frame 54 by screws 63. Only light passing through a slit formed by the member 61 and the lower light blocking member 62 is incident on the imaging lens 50.
[0021]
As will be described in more detail, the substrate 60 is fitted to a fitting portion 530 provided on the scanner frame 53 and is appropriately screwed to the scanner frame 53 so that the substrate 60 stands upright in front of the imaging lens 50. Fixed. A circular opening 601 having substantially the same diameter as the imaging lens 50 is formed substantially at the center of the substrate 60, and reflected light R <b> 3 from a document enters the imaging lens 50 through the opening 601. Screw holes 602 are formed on both sides of the opening 601, and the screws 63 are screwed together so that the upper light-shielding member 61 and the lower light-shielding member 62 can be tightened to the substrate 60. Further, positioning pins 603 are respectively provided outside the screw holes 602, and the upper light-shielding member 61 and the lower light-shielding member 62 fixed to the substrate 60 in the horizontal direction are sandwiched between the positioning pins 603. Is regulated. Also, positioning holes 604 for adjusting the mounting positions of the upper light shielding member 61 and the lower light shielding member 62 are vertically arranged on the upper and lower sides of each screw hole 602, respectively. The positioning holes 604 are holes into which claws 611 and 621 protruding from the upper light shielding member 61 and the lower light shielding member 62 are respectively fitted, and a position adjustment range of the upper light shielding member 61 and the lower light shielding member 62 is taken into consideration. A plurality of left and right positioning holes 604 are vertically arranged at a predetermined pitch. Therefore, by inserting the claws 611 and 621 into a pair of left and right positioning holes 604 respectively, the upper light-shielding member 61 and the lower light-shielding member 62 can be at desired heights with respect to the opening 601 of the substrate 60 respectively. Can be positioned.
[0022]
In the present embodiment, the plurality of positioning holes 604 are formed in two rows in a step shape, but this is for the purpose of enabling a finer position adjustment than the thickness of the claws 611 and 621. It is obvious that the arrangement of the positioning holes 604 can be changed by the thickness of the 611 and 621, the size of the positioning holes 604, the adjustment pitch of the upper light shielding member 61 and the lower light shielding member 62, and the like.
[0023]
As described above, the upper light-shielding member 61 has the claws 611 protruding from the upper end thereof on the front and back sides, respectively. The claws 611 are fitted into the positioning holes 604 of the substrate 60, and a desired front part of the substrate 60 is provided. Is positioned at the height of Each of the claws 611 on the front and back sides corresponds to one row of the positioning holes 604 formed in two rows, and the front and back sides of the upper light shielding member 61 are changed so that the claws are formed in the positioning holes 604 of any row. The height position can be adjusted by fitting 611. Near the center from the lower end of the upper light shielding member 61, a cutout portion 612 having a width substantially equal to the diameter of the opening 601 of the substrate 60 is formed, and when the upper light shielding member 61 is fixed to the substrate 60, The upper light-shielding member 61 shields a part of the upper side of the opening 601 of the substrate 60 and allows light to pass only from the cutout 612, thereby limiting light incident on the imaging lens 50. Further, vertically long holes 613 are formed on both sides of the cutout portion 612, and even if the claw 611 of the upper light shielding member 61 is fitted into any of the positioning holes 604, the screw 63 is inserted into the long hole 613. And the screw hole 602 of the substrate 60 can be communicated.
[0024]
On the other hand, similarly to the upper light shielding member 61, the lower light shielding member 62 also has a claw 621 projecting from the lower end thereof on each of the front and back sides, and the claw 621 is inserted into the positioning holes 604 in any row of the substrate 60. The height position can be adjusted by fitting. A cutout portion 622 having a size substantially equal to the diameter of the opening 601 of the substrate 60 is formed substantially in the vicinity of the center from the upper end of the lower light shielding member 62, and the lower light shielding member 62 is fixed when the lower light shielding member 62 is fixed to the substrate 60. The member 62 shields a portion of the substrate 60 below the opening 601 and allows light to pass only from the notch 622, thereby limiting light incident on the imaging lens 50. Further, vertically long holes 623 are formed on both sides of the cutout portion 622, and even if the claw 621 of the lower light shielding member 62 is fitted into any of the positioning holes 604, the screw 63 is inserted into the long hole 623. And the screw hole 602 of the substrate 60 can be communicated. The upper light-shielding member 61 and the lower light-shielding member 62 thus configured are positioned at desired heights of the substrate 60, respectively, and tightened by screws 63 communicating with the long holes 613, 623 and the screw hole 603, and FIG. And as shown in FIG. 6, it is fixed to the substrate 60.
[0025]
Thereby, as shown in the figure, a horizontally long slit is formed in front of the imaging lens 50 by the gap between the notch 612 and the notch 622 to limit the amount of light incident on the imaging lens 50. The horizontal slit is used because the reading line (main scanning direction) of the image sensor 51 is in a horizontal direction with respect to the imaging lens 50. The horizontal direction of the slit can be appropriately changed.
[0026]
The shape of the slit is such that the slit width (vertical direction) is the narrowest at a central portion corresponding to substantially the center of the imaging lens 50, and is widened to both ends. That is, as shown in the drawing, the notch 612 and the notch 622 have an upper light shielding member 61 or a lower light shielding member toward the center of the imaging lens 50 at a portion corresponding to the center of the imaging lens 50. The bulging portions 614 and 624 each having a bulging shape 62 are formed. The shape of the bulging portions 614 and 624 is such that the output signal level of the image sensor 51 is reduced at both ends of the image sensor 51 as shown in FIG. And the slit most restricts the amount of light incident on the imaging lens 50 in the central portion where the slit width is the narrowest, and in both ends, the width is larger than that in the central portion. Incident light amount increases. Thus, the amount of light incident on the image sensor 51 can be made uniform over the entire image sensor 51.
[0027]
The shapes of the bulging portions 614 and 624 can be set, for example, as follows. As shown in FIG. 7, the output level decrease rate at the end portion (1−Ve / Vc) is obtained from the output level at the end portion based on the output Ve at the end portion of the image sensor 51 and the output Vc at the central portion. Next, a dimension is calculated by multiplying the lens diameter of the imaging lens 50 by the reduction rate. By forming the bulges 614 and 624 with this bulge dimension, the slit formed by the bulges 614 and 624 controls the amount of light incident on the imaging lens 50 from the end in the center. It is limited by the decrease rate.
[0028]
The bulging portions 614 and 624 have a shape bulging in an arc shape, but may have other shapes. For example, as shown in FIG. 8 (a), a pointed shape having a sharp central portion may be used. Further, in a case where the portion that mainly affects the output level of the image sensor 51 is not the entire area of the imaging lens 50 but a part near the center, or the like, as shown in FIGS. The bulges 614 and 624 may be formed in a part near the center of the notch 612 and the notch 622.
[0029]
As described above, the upper light-shielding member 61 and the lower light-shielding member 62 can be easily moved in the vertical direction (slit width direction) by changing the positioning holes 604 of the substrate 60 into which the claws 611 and 621 are fitted. Therefore, the slit width formed by the upper light shielding member 61 and the lower light shielding member 62 can be easily adjusted. Therefore, for example, by adjusting the slit width so that the output level of the image sensor 51 is constant during shipping, installation, and maintenance of the image reading apparatus 100, the light distribution characteristics of the light source 21 and the imaging lens 50 can be adjusted. It is possible to correct differences between individuals, such as insufficient peripheral light quantity and sensitivity of the image sensor 51.
[0030]
In the present embodiment, it is assumed that claws 611 and 621 protruding from the upper light-shielding member 61 and the lower light-shielding member 62 are fitted into any of the plurality of positioning holes 604 of the substrate 60, so that the upper light-shielding member 61 and the lower Although the light shielding member 62 can be moved in the slit width direction, other known moving mechanisms such as moving the upper light shielding member 61 and the lower light shielding member 62 in the vertical direction by a rack-pinion mechanism can of course be used. is there.
[0031]
In the above-described embodiment, the copy / facsimile multifunction peripheral 1 equipped with the image reading apparatus 100 has been described as an example. However, the image reading apparatus according to the present invention can be applied to other apparatuses such as a scanner. The configuration of the reading unit 101 of the image reading apparatus 100 described in the present embodiment is also an example, and it is obvious that the configuration can be changed without departing from the gist of the present invention.
[0032]
【The invention's effect】
As described above, according to the image reading apparatus of the present invention, the light incident on the imaging lens is limited corresponding to the reading line of the image sensor, and the slit width is set at the center corresponding to substantially the center of the imaging lens. Is provided with a diaphragm mechanism having a slit having a shape widened to both end portions, so that the amount of light incident on the image sensor can be made uniform over the entire image sensor. As a result, it is possible to easily and easily correct a decrease in the output signal level of the image sensor due to a light distribution characteristic of the light source or a shortage of the peripheral light of the imaging lens without causing a color shift or the like.
[0033]
Further, since the slit is formed by at least two light shielding members movable in the slit width direction, the slit width can be adjusted so that the output level of the image sensor is constant, and the light source, the imaging lens, and the image The difference between the sensors can be easily and simply corrected.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic perspective view showing an external appearance of a multi-function facsimile machine 1;
FIG. 2 is a schematic sectional view showing a configuration of the image reading apparatus 100.
FIG. 3 is a side view illustrating a main configuration of the image reading unit 101.
FIG. 4 is a perspective view showing a configuration of a scanner unit 105 and an aperture mechanism 106.
FIG. 5 is an exploded perspective view showing the configuration of the aperture mechanism 106.
FIG. 6 is a front view showing the configuration of the aperture mechanism 106.
FIG. 7 is a diagram showing an output level of the image sensor 51.
FIG. 8 is a view showing a modification of the slit shape.
[Explanation of symbols]
REFERENCE SIGNS LIST 100 image reading device 106 aperture mechanism 50 imaging lens 51 image sensor 61 upper light shielding member 62 lower light shielding member

Claims (2)

原稿からの反射光を結像レンズを透過させてイメージセンサに結像することにより画像読取りを行う画像読取装置において、
結像レンズに入射する光を前記イメージセンサの読取ラインに対応して制限し、且つ、結像レンズ略中央に対応する中央部においてスリット幅が最挟であって両端部へ拡幅された形状のスリットを有する絞り機構を具備してなることを特徴とする画像読取装置。
In an image reading apparatus that reads an image by transmitting reflected light from a document through an imaging lens and forming an image on an image sensor,
The light incident on the imaging lens is restricted corresponding to the reading line of the image sensor, and the slit width is the narrowest at the center corresponding to the substantially center of the imaging lens, and the width is increased to both ends. An image reading apparatus comprising an aperture mechanism having a slit.
前記スリットは、スリット幅方向に移動可能な少なくとも2枚の遮光部材により形成されたものであることを特徴とする請求項1に記載の画像読取装置。The image reading apparatus according to claim 1, wherein the slit is formed by at least two light shielding members movable in a slit width direction.
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