JP2004212592A

JP2004212592A - 画像読取り装置

Info

Publication number: JP2004212592A
Application number: JP2002381373A
Authority: JP
Inventors: Kenji Sawada; 賢二澤田
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 2002-12-27
Filing date: 2002-12-27
Publication date: 2004-07-29

Abstract

【課題】小型化・省電力化を図ると共に、簡単な構成によって結像レンズの特性に起因するラインセンサへの入射光量の減衰を補償できる画像読取り装置を得る。
【解決手段】主走査方向Ａに並置された複数のＬＥＤ２０２から放射された光を原稿面に導き、その反射光を結像レンズを介してラインセンサに入射させる画像読取り装置。ＬＥＤ２０２はフレキシブル基板３０１上に並置され、該フレキシブル基板３０１は弾性材からなる基台３０２を介してスライダ２０８に取り付けられている。基台３０２の両端部分はダイヤル４０１，４０２にて回転位置を調整自在な偏心カム４０４により保持され、フレキシブル基板３０１の両端部分は基台３０２と共に、中央部分よりも原稿面に近づくように湾曲している。
【選択図】図５

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像読取り装置、特に、原稿面を一方向にスキャンすることにより原稿画像を読み取る画像読取り装置に関する。
【０００２】
【従来の技術と課題】
【特許文献１】
特開平９−６１７４５号公報
【０００３】
画像や文章を処理するＯＡ機器の分野においては、近年、低コスト化や小型化に加えて、生産性の向上と省電力化の要求がますます強まっていく傾向にある。
【０００４】
画像読取り装置においては、従来のハロゲンランプや蛍光灯を光源とする照明系で生産性を向上させるには、大形の電源やインバータを用いて照明光量を上げる必要があり、それにより発生する熱を冷却すべく冷却ファンを設けるなどの対策が必要であった。つまり、画質の劣化なく生産性を向上させることは、低コスト化・小型化・省電力化とは相反するものであった。そこで、小型化・省電力化を目的として発光ダイオードを光源として用いた低コストの照明系が種々開発されている。
【０００５】
一方、原稿読取り装置では、原稿面での反射光を結像レンズを介してＣＣＤ等のラインセンサに導いている。この場合、レンズの特性（コサイン４乗則）によって周辺部の光量が中央部分に比べて低下してしまい、ラインセンサへの入射光量分布が主走査方向において不均一となるという問題点を有していた。
【０００６】
特許文献１には、主走査方向に並置された発光ダイオードからの光の一部をリフレクタで反射させて原稿面に導く光学式読取り装置において、リフレクタの反射面に長手方向の両端部に近づくほど反射率が高くなるコーティングを施すことにより、結像レンズを透過することによる主走査方向両端部での光量の減衰を補償することが開示されている。
【０００７】
本発明の目的は、小型化・省電力化を図ると共に、簡単な構成によって結像レンズの特性に起因する光量の減衰を補償でき、ラインセンサ上で主走査方向に均一な光量分布を得ることのできる画像読取り装置を提供することにある。
【０００８】
【発明の構成、作用及び効果】
以上の目的を達成するため、第１の発明は、主走査方向に並置された複数の発光素子から放射された光を原稿面に導き、その反射光を結像レンズを介してラインセンサに入射させる画像読取り装置において、前記複数の発光素子が主走査方向に配置されたフレキシブル基板と、該フレキシブル基板の両端部分が中央部分よりも原稿面に近づくように、前記フレキシブル基板を撓ませた状態で保持する保持手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
第１の発明に係る画像読取り装置においては、光源として発光素子を用いることにより、小型化・省電力化を達成できることは勿論、フレキシブル基板を撓ませるという簡単な操作で結像レンズの特性に起因する主走査方向両端部分での光量の減衰を補償し、ラインセンサへの入射光量が主走査方向の全域にわたって均一な分布とすることができる。
【００１０】
さらに、前記フレキシブル基板の撓み量を調整する調整手段を備えれば、フレキシブル基板の撓み量を任意に調整することができ、装置個々の特性に合わせた微調整が可能である。
【００１１】
第２の発明は、主走査方向に並置された複数の発光素子から放射された光を原稿面に導き、その反射光を結像レンズを介してラインセンサに入射させる画像読取り装置において、基板の表面に前記複数の発光素子が主走査方向に配置されており、該基板の表面両端部分が中央部分よりも原稿面に近づくように湾曲していること、を特徴とする。
【００１２】
第２の発明に係る画像読取り装置においては、基板の表面（素子配置面）は両端部分が中央部分よりも原稿面に近づくように予め湾曲されているため、複数の発光素子を該基板の表面に取り付けるだけで、結像レンズの特性に起因する主走査方向両端部分での光量の減衰を補償し、ラインセンサへの入射光量が主走査方向の全域にわたって均一な光量分布になる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る画像読取り装置の実施形態について、添付図面を参照して説明する。
【００１４】
（複写機の概略構成、図１参照）
図１は、本発明の一実施形態である画像読取りユニット１０１を搭載した複写機の外観を示す。この複写機は、上段に画像読取りユニット１０１を搭載し、中段にプリンタ部１０２及び排紙部１０４を設け、下段に給紙ユニット１０３を設けたものである。
【００１５】
画像読取りユニット１０１で読み取られた原稿画像はプリンタ部１０２にて周知の電子写真プロセスによって図示しない感光体上にトナー画像として形成され、該トナー画像は給紙ユニット１０３から給紙されたシート上に転写される。その後、用紙はトナーの定着を施されて排紙部１０４に排出される。
【００１６】
（画像読取りユニットの構成、図２参照）
画像読取りユニット１０１は、図２にその断面を示すように、原稿ガラス２０１の直下に、第１スライダ２０８及び第２スライダ２０９を副走査方向Ｂに往復動可能に設け、さらに結像レンズ２０６、ＣＣＤ等のラインセンサ２０７を設けたものである。
【００１７】
第１スライダ２０８には、発光ダイオード（以下、ＬＥＤと記す）２０２、リフレクタ２１０、ミラー２０３が取り付けられている。第２スライダ２０９には、ミラー２０４，２０５が取り付けられている。これらの部材は主走査方向Ａ（図１参照）に延在している。
【００１８】
第１スライダ２０８は所定の速度Ｖで、第２スライダ２０９は速度Ｖ／２で、それぞれ副走査方向Ｂに移動し、このとき、ＬＥＤ２０２から照射された光は原稿ガラス２０１上に載置された原稿（図示せず）で反射され、反射光はミラー２０３，２０４，２０５を介して結像レンズ２０６に導かれ、ラインセンサ２０７に入射する。このような原稿画像の読取りシステム及び読み取った画像データの取り扱いは周知である。
【００１９】
（原稿照明系、図３、図４参照）
ＬＥＤ２０２は以下に詳述するフレキシブル基板３０１上に等間隔で主走査方向Ａに並置されている。フレキシブル基板３０１は、プラスチック製の可撓性を有するもので、ＬＥＤ２０２を発光させるための配線が施されており、弾性材からなる基台３０２に保持されて第１スライダ２０８に取り付けられている。
【００２０】
ＬＥＤ２０２からの照明光は成分Ｌａが直接原稿面を照射し、成分Ｌｂがリフレクタ２１０で反射されて原稿面を照射する。
【００２１】
（第１実施形態、図４〜図６参照）
ＬＥＤ２０２からの原稿照明光は結像レンズ２０６の特性（コサイン４乗則）に基づいて主走査方向Ａの両端部分において減衰してラインセンサ２０７に入射する。このような光量の減衰を補償するため、本第１実施形態では、フレキシブル基板３０１をその基台３０２と共に、両端部分が中央部分よりも原稿面に近づく方向に撓ませるように、かつ、撓み量を調整可能なように構成した。
【００２２】
詳しくは、第１スライダ２０８の主走査方向Ａの両端部分にダイヤル４０１，４０２を回転自在に設け、該ダイヤル４０１，４０２の軸部４０３に固定した偏心カム４０４にて基台３０２の両端部分を押上げ可能としている。
【００２３】
基台３０２の中央部分には突出部３０３が形成されており、該突出部３０３は第１スライダ２０８の図示しない溝部に係合して固定されている。従って、ダイヤル４０１，４０２を回転させると、基台３０２の両端部分が矢印Ｃ方向（図６参照）に持ち上げられ、基台３０２はフレキシブル基板３０１と共に矢印Ｄ方向（図５参照）に撓む。
【００２４】
以上の如く、フレキシブル基板３０１が矢印Ｄ方向に撓むことで、主走査方向Ａの両端部分に位置するＬＥＤ２０２が原稿面に近づき、両端部分の原稿照射光量が大きくなり、結像レンズ２０６の特性に起因する主走査方向両端部分での光量減衰を補償することができる。即ち、ラインセンサ２０７への入射光量が主走査方向Ａに関して均一な分布になる。
【００２５】
フレキシブル基板３０１の撓み量（光量の補償量）はダイヤル４０１，４０２の回転量によって微調整することができる。ダイヤル４０１，４０２にはカム４０４の最大偏心位置を示す目盛４０５（図６参照）が設けられており、フレキシブル基板３０１の撓み量の目安となっている。
【００２６】
（光量分布、図７〜図１０参照）
図７は、フレキシブル基板３０１が湾曲していない状態での主走査方向に関する原稿面照度分布、即ち、原稿面での主走査方向の反射光量分布を示す。図８は、フレキシブル基板３０１が湾曲していない状態でのラインセンサ２０７への入射光量分布を示す。図８に示す入射光量分布は、図７に示した分布の原稿面での反射光が結像レンズ２０６の特性に基づいて主走査方向両端部分で減衰していることを示している。
【００２７】
図９は、フレキシブル基板３０１を所定量湾曲させた状態での主走査方向に関する原稿面照度分布（反射光量分布）を示す。前記ダイヤル４０１，４０２を回転させてフレキシブル基板３０１を湾曲させることで、主走査方向両端部分の光量が中央部分の光量に比べて多くなっている。
【００２８】
図１０は、フレキシブル基板３０１を所定量湾曲させた状態でのラインセンサ２０７への入射光量分布を示す。図１０に示す入射光量分布は、図９に示した分布の原稿面での反射光が結像レンズ２０６の特性に基づいて主走査方向両端部分で減衰しても、減衰分は原稿面照射時に補償されているため、ラインセンサ２０７への入射時にはほぼフラットな光量分布に補正されていることを示している。
【００２９】
本第１実施形態にあっては、ＬＥＤ２０２をフレキシブル基板３０１に設けて該基板３０１を弾性材からなる基台３０２と共に撓ませるという簡単な構成、操作によってラインセンサ２０７への入射光量分布を主走査方向において均一化することができ、精細な画像信号を得ることができる。
【００３０】
また、本第１実施形態では、ダイヤル４０１，４０２によって両端部分それぞれで独立した光量の微調整が可能であり、ラインセンサ２０７の出力を確認しながらダイヤル４０１，４０２を回転させるという簡単な操作で適正な光量分布を得ることができる。
【００３１】
特に、近年では、画像読取り装置の製造ラインにおいて、製造工程中で所定のチャートを読み込み、ラインセンサ２０７の出力をコンピュータを用いて演算することで走査方向のスキュー、像歪み、ＭＴＦなどの調整を行っている。
【００３２】
しかしながら、ラインセンサ２０７への入射光量分布の均一性に関しては、適切な調整方法が確立しておらず、不均一性が見出されると、フレームの歪みなどの原因を突き止めて対策を施し、製造ラインの再開を図る必要があり、手間のかかる作業を強いられていた。あるいは、製造ラインでの不良品発生率を低下させるために想像を超える手の込んだ事前の準備が必要であった。
【００３３】
画像読取り装置に前記第１実施形態を適用すれば、製造ラインの途中で基準チャートを読み込ませ、ダイヤル４０１，４０２を回転させるという微調整を行うことにより、装置個々のばらつきに対応してラインセン２０７上での光量分布の合わせ込みが可能である。これにて、従来の製造ライン上の問題点が一掃され、極めて多大で顕著な利点を奏する。
【００３４】
（第２実施形態、図１１参照）
図１１に、本発明の第２実施形態の要部を示す。この第２実施形態は、第１スライダ２０８のフレームに湾曲面７０１を形成し、ＬＥＤ２０２を取り付けたフレキシブル基板３０１を湾曲面７０１に沿って貼着したものである。湾曲面７０１は主走査方向Ａの両端部分が中央部分よりも原稿面に近づくように湾曲しており、図９及び図１０に示した特性の光量分布を得ることができる。
【００３５】
（第３実施形態、図１２参照）
図１２に、本発明の第３実施形態の要部を示す。この第２実施形態は、第１スライダ２０８のフレームに湾曲面７０１を形成し、該湾曲面７０１上に直接ＬＥＤ２０２を取り付けると共に、点灯用の配線を施したものである。湾曲面７０１は主走査方向Ａの両端部分が中央部分よりも原稿面に近づくように湾曲しており、図９及び図１０に示した特性の光量分布を得ることができる。
【００３６】
なお、第２及び第３実施形態においては、湾曲面７０１部分を薄肉に構成することにより、湾曲面７０１を撓ませて主走査方向における原稿面照度分布を微調整することが可能である。
【００３７】
（他の実施形態）
なお、本発明に係る原稿読取り装置は前記実施形態に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更することができる。
【００３８】
特に、前記第１実施形態において、第１スライダ２０８の詳細な構成は任意であり、その他の部材も種々の構成を採用できる。例えば、光量の微調整に偏心カム４０４に代えてスクリューなどを用いてもよい。また、基本的なスキャン形態として、ミラー移動方式以外に、ラインセンサ移動方式、いわゆる流し撮りタイプを含めた原稿移動方式であってもよい。また、ラインセンサ、レンズ、ミラー等が一体で移動するユニットスキャン（モジュールスキャン）方式であってもよい。
【００３９】
さらに、前記ＬＥＤ２０２は、主走査方向に一列に配置する以外に、複数列に隣接するＬＥＤ２０２が千鳥状となるように配置してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像読取り装置を搭載した複写機を示す外観斜視図である。
【図２】本発明に係る画像読取り装置の第１実施形態を示す断面図である。
【図３】前記画像読取り装置の原稿照明系を示す断面図である。
【図４】前記原稿照明系においてフレキシブル基板を装着した状態を示す斜視図である。
【図５】前記原稿照明系において前記フレキシブル基板を取り外した状態を示す斜視図である。
【図６】前記フレキシブル基板の撓み量調整部分を示す斜視図である。
【図７】原稿面照度分布（未調整時）を示すグラフである。
【図８】ラインセンサ入射光量分布（未調整時）を示すグラフである。
【図９】原稿面照度分布（調整時）を示すグラフである。
【図１０】ラインセンサ入射光量分布（調整時）を示すグラフである。
【図１１】本発明に係る画像読取り装置の第２実施形態の要部を示す断面図である。
【図１２】本発明に係る画像読取り装置の第３実施形態の要部を示す断面図である。
【符号の説明】
１０１…画像読取りユニット
２０１…原稿ガラス
２０２…ＬＥＤ
２０８…第１スライダ
３０１…フレキシブル基板
３０２…弾性基台
４０１，４０２…ダイヤル
４０４…偏心カム
７０１…湾曲面

Claims

主走査方向に並置された複数の発光素子から放射された光を原稿面に導き、その反射光を結像レンズを介してラインセンサに入射させる画像読取り装置において、
前記複数の発光素子が主走査方向に配置されたフレキシブル基板と、
前記フレキシブル基板の両端部分が中央部分よりも原稿面に近づくように、前記フレキシブル基板を撓ませた状態で保持する保持手段と、
を備えたことを特徴とする画像読取り装置。
さらに、前記フレキシブル基板の撓み量を調整する調整手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の画像読取り装置。
主走査方向に並置された複数の発光素子から放射された光を原稿面に導き、その反射光を結像レンズを介してラインセンサに入射させる画像読取り装置において、
基板の表面に前記複数の発光素子が主走査方向に配置されており、該基板の表面両端部分が中央部分よりも原稿面に近づくように湾曲していること、
を特徴とする画像読取り装置。
前記発光素子は発光ダイオードであることを特徴とする請求項１又は請求項３に記載の画像読取り装置。