JP2004252411A - 画像読み取り装置及びこれに使用する円筒状ランプ - Google Patents

Abstract

【課題】 読み取られた原稿画像にフレアが生じるのを低価格の光学部品を用いてかつコンパクトな構成で回避することができる画像読み取り装置を提供する。
【解決手段】 本発明の画像読み取り装置は、原稿台２７にセットされた原稿２８の原稿面２８Ａを円筒状ランプ１８によりライン状に照明し、ライン状に照明された原稿面２８Ａの読み取り箇所２８Ｂからの反射光を縮小光学系２４の一部を構成する結像レンズ２５により撮像素子２６に結像させて原稿２８の画像を読み取るものにおいて、円筒状ランプ１８にその延びる方向に延びて照明光を外部に向けて放射する放射開口部１８Ｂが形成され、放射開口部１８Ｂと原稿台２７との間にの光量を減衰させて透過させる光学素子２１が設けられている。
【選択図】 図５

Description

本発明は、デジタルコピー機に用いられるスキャナー等の画像読み取り装置及びこれに用いる円筒状ランプに関する。

従来から、画像読み取り装置には、図１に示すように、原稿台（コンタクトガラス）１にセットされた原稿２の原稿面３を円筒状ランプ４によりライン状に照明し、ライン状に照明された原稿面３のライン状の読み取り箇所３Ａからの反射光を、縮小光学系（結像光学系）の一部を構成する結像レンズ５により撮像素子６に結像させて原稿２の画像を読み取る構成のものが知られている。

その円筒状ランプ４には例えばキセノン管が用いられ、そのキセノン管には放射開口部４Ａが設けられ、原稿面３の読み取り箇所３Ａは放射開口部４Ａを通して出射された照明光Ｐ１により直接照明されると共にリフレクター７により反射された反射照明光Ｐ１’により照明される。

その読み取り箇所３Ａからの反射光は、折り返しミラー８によって縮小光学系に導かれ、結像レンズ５により撮像素子６に結像される。その円筒状ランプ４とリフレクター７とは読み取り箇所３Ａのライン状に延びる方向（主走査方向）と直交する方向（副走査方向）に走行スキャンされ、線順次化による画像読み取りが行われる。

スキャナーによる原稿画像の読み取りでは、ＣＣＤ等の撮像素子６の感度、レンズ等の縮小光学系の光学性能、読み取り位置、円筒状ランプ４の発光量、円筒状ランプ４、原稿面３を含む総合的な照明光の光量により画像読み取りの品質が決定されるが、円筒状ランプ４とリフレクター７とを含む照明光学系から原稿面３までの距離が短いと、原稿面３で拡散反射された照明光が画像読み取り装置の筐体内部に配置されたリフレクター７や円筒状ランプ４やその他の光学部品に当たって再び原稿面３の読み取り箇所３Ａを照明する二次照明光となり、読み取り画像信号が変化することによるフレア現象が生じる。

そこで、画像読み取り装置には、原稿面３の読み取り箇所３Ａの露光によるフレアの発生を抑制するために、原稿面３の読み取り箇所３Ａに露光用の照明光以外の余分な光が入射しないようにするため、遮光部材を設ける構成が知られている。また、円筒状ランプ４から原稿面３までの距離を遠くする一方、距離が遠くなったことに起因する読み取り箇所３Ａにおける照明光量の低下を防止するための集光レンズを設け、その集光レンズに透明開口部と遮光部とを形成して、読み取り箇所３Ａを集中して照明することができるようにすることにより、フレアの発生を防止する構成の光学系も知られている（例えば、特許文献１参照。）。

また、読み取り箇所３Ａのラインが延びる方向について照射光量特性を特定条件とすることによって照り返し光による照明むらを防止する構成も知られている（例えば、特許文献２参照。）。
特開平９−１３０５４０号公報（段落番号０００３、００１０、図９、段落番号００３５、図１、図３） 特開２００１−２２２０７６号公報

すなわち、図１に示すように、読み取り箇所３Ａで拡散反射された照明光Ｐ１の一部Ｐ２’は放射開口部４Ａを通してキセノン管の内部に戻り、その内部壁面４Ｂで反射されて再び放射開口部４Ａを通して読み取り箇所３Ａを二次照明する二次照明光Ｐ３’となる。この二次照明光Ｐ３’によりフレア現象が生じる。

このフレア現象が生じると、同一原稿濃度の読み取り箇所３Ａであっても、その読み取り箇所３Ａの近傍の濃度差によって、スキャナーによる読み取り画像信号が変化する。その理由は、原稿濃度によって二次照明光Ｐ３’の原稿面３における反射光量が変化するからである。このフレア現象は、原稿濃度が急激に変化する部分で特に生じる。

一例として、図２（ａ）に模式的に示すように、円筒状ランプ４が副走査方向に走査されて原稿面３を走査する場合であって、その原稿面３に黒パターン部８Ａと黒パターン部８Ｂとの間に白パターン部８Ｃがあり、残余の部分が白パターン部８Ｄからなる原稿面３の画像を読み取る場合について説明する。

原稿面３の副走査方向に円筒状ランプ４を走行させる場合において、ライン状に延びる読み取り箇所３Ａの任意の点Ｑについて着目すると、点Ｑにはそのライン状の読み取り箇所３Ａの残余の点Ｑ’からの拡散反射光及びライン状の読み取り箇所３Ａを挟んで副走査方向前後近傍からの拡散反射光の一部が放射開口部４Ａを通って円筒状ランプ４の内部に戻り、その内部壁面４Ｂで反射されて、再び読み取り箇所３Ａの点Ｑを再照明する二次照明光Ｐ３’となる。原稿濃度が一様である場合、例えば、円筒状ランプ４が白パターン部８Ｄをスキャン中である場合には、二次照明光Ｐ３’の光量に変化はないので、原稿画像を読み取った場合、その画像８Ｄ’は図２（ｂ）に示すように、一様に白いものとなる。

ところが、原稿面３の黒パターン部８Ａ、８Ｂを読み取る場合において、白パターン部８Ｄの点Ｑに対応する白パターン部８Ｃの点Ｒについて着目すると、点Ｒにはそのライン状の読み取り箇所３Ａの残余の点からの拡散反射光及びライン状の読み取り箇所３Ａを挟んで副走査方向前後近傍からの拡散反射光の光量は黒パターン部８Ａ、Ｂが存在するために原稿面３の白パターン部８Ｄを読み取る場合よりも少なくなる。

従って、ライン状の読み取り箇所３Ａにより拡散反射されて放射開口部４Ａを通って円筒状ランプ４の内部に戻り、その内部壁面４Ｂで反射されて、再び読み取り箇所３Ａの点Ｒを再照明する二次照明光Ｐ３’の光量が白パターン部８Ｄを読み取る場合に較べて少なくなり、黒パターン部像８Ａ’と黒パターン部像８Ｂ’との間の白パターン部像８Ｃ’が白パターン部像８Ｄ’に較べて暗いものとなる。同様の現象は、副走査方向の白パターン部８Ｄと黒パターン部８Ａ、８Ｂの境界領域近傍の白パターン部９’についても生じる。

そこで、画像読み取り装置の設計にあたって、筐体の内部に配置する光学系部品を黒色塗装したり、各光学系部品のレイアウトに工夫を凝らしているが、二次照明光による読み取り箇所３Ａの再照明を除去するのは困難で、読み取り画像の品質の向上を図る際のネックとなっている。

特許文献１に開示の画像読み取り装置にしても、読み取り箇所３Ａで反射された照明光の拡散反射光が円筒状ランプ４に戻るのを阻止する役割を果たすが、低価格の光学部品を用いて原稿画像にフレアが生じるのを防止できる構造のものとはなっていない。

本発明の目的は、読み取られた原稿画像にフレアが生じるのを主として防止することにあり、さらには低価格の光学部品を用いてかつコンパクトな構成で読み取り画像品質の低下を回避することのできる画像読み取り装置を提供することにある。

請求項１に記載の画像は、原稿台にセットされた原稿の原稿面を光源部によりライン状に照明し、ライン状に照明された原稿面の読み取り箇所からの反射光を縮小光学系の一部を構成する結像レンズにより撮像素子に結像させて前記原稿の画像を読み取るものにおいて、
前記光源部に照明光を外部に向けて放射する放射開口部が形成され、前記放射開口部と前記原稿台との間に光量を減衰させて透過させる光学素子が設けられていることを特徴とする。

請求項２に記載の画像読み取り装置は、原稿台にセットされた原稿の原稿面を円筒状ランプによりライン状に照明し、ライン状に照明された原稿面の読み取り箇所からの反射光を縮小光学系の一部を構成する結像レンズにより撮像素子に結像させて前記原稿の画像を読み取るものにおいて、
前記円筒状ランプにその延びる方向に延びて照明光を外部に向けて放射する放射開口部が形成され、前記放射開口部と前記原稿台との間に光量を減衰させて透過させる光学素子が設けられていることを特徴とする。

請求項３に記載の画像読み取り装置は、前記円筒状ランプがキセノンランプであり、前記光学素子が前記放射開口部に設けられていることを特徴とする。

請求項４に記載の画像読み取り装置は、前記円筒状ランプの延びる方向を主走査方向として該円筒状ランプが前記主走査方向と直交する副走査方向に走行されて前記原稿の原稿面を読み取ることを特徴とする。

請求項５に記載の画像読み取り装置は、前記光学素子が表面に吸光処理が施されたＮＤフィルタからなることを特徴とする。

請求項６に記載の画像読み取り装置は、前記光学素子は表面に黒網点処理が施されたＮＤフィルタからなることを特徴とする。

請求項７に記載の画像読み取り装置は、前記円筒状ランプのその延びる方向の発光強度分布に応じてその発光強度分布の高い箇所では透過率が小さくなるようにかつ発光強度分布の低い箇所では透過率が大きくなるように前記光学素子の透過率が設定されていることを特徴とする。

請求項８に記載の画像読み取り装置は、前記円筒状ランプからの照明光を反射して該円筒状ランプから前記読み取り箇所へ直接向かう直接照明光とは対向する方向から照明光を前記読み取り箇所に導くリフレクターが前記円筒状ランプの放射開口部に対向して設けられ、前記光学素子は前記円筒状ランプから前記読み取り箇所へ直接向かう直接照明光を透過させる透過領域と前記リフクレターに向かう照明光を透過させる透過領域とを有し、前記直接照明光を透過させる透過領域の透過率よりも前記リフレクターに向かう照明光を透過させる透過領域の透過率が大きいことを特徴とする。

請求項９に記載の画像読み取り装置は、前記円筒状ランプからの照明光を反射して該円筒状ランプから前記読み取り箇所へ直接向かう直接照明光とは対向する方向から照明光を前記読み取り箇所に導くリフレクターが前記円筒状ランプの放射開口部に対向して設けられ、前記光学素子は前記円筒状ランプから前記読み取り箇所へ直接向かう直接照明光を透過させる透過領域から前記リフクレターに向かう照明光を透過させる透過領域に向けて前記照明光の透過率が連続的に大きくなっていることを特徴とする。

請求項１０に記載の画像読み取り装置は、前記光学素子はその円筒状ランプの発光色に対して補色関係にある色を呈することを特徴とする。

請求項１１に記載の画像読み取り装置は、前記光学素子は赤外波長域の照明光をカットすることを特徴とする。

請求項１２に記載の画像読み取り装置は、前記光学素子が偏光フィルターからなることを特徴とする。

請求項１３に記載の画像読み取り装置は、前記光学素子が前記円筒状ランプの中心軸と前記読み取り箇所とを垂直に結ぶ線分に対して斜めに配置されていることを特徴とする。

請求項１４に記載の画像読み取り装置は、前記光学素子を前記円筒状ランプの延びる方向と平行な回転軸を中心に回動させて固定可能な回動機構が設けられていることを特徴とする。

請求項１５に記載の画像読み取り装置は、前記光学素子が前記円筒状ランプに対して離間して設けられ、該光学素子は前記円筒状ランプに向かい合う面が該円筒形状ランプの外形状に沿って湾曲する湾曲面となっていることを特徴とする。

請求項１６に記載の画像読み取り装置は、原稿台にセットされた原稿の原稿面を円筒状ランプによりライン状に照明し、ライン状に照明された原稿面の読み取り箇所からの反射光を縮小光学系の一部を構成する結像レンズにより撮像素子に結像させて前記原稿の画像を読み取るものにおいて、
前記円筒状ランプにその延びる方向に延びて照明光を外部に向けて放射する放射開口部が形成され、前記放射開口部に前記原稿面の読み取り箇所から反射されて前記放射開口部を通して前記円筒状ランプの内部に入射しかつ該円筒状の内部璧面で反射されて前記放射開口部を通して前記読み取り箇所に向かう反射光を減衰させる減衰膜が設けられていることを特徴とする。

請求項１７に記載の円筒状ランプは、原稿台にセットされた原稿の原稿面の読み取り箇所をライン状に照明する放射開口部が管壁の一部に形成され、かつ、該放射開口部に前記原稿面の読み取り箇所から反射されて前記放射開口部を通して前記円筒状ランプの内部に入射しかつ該円筒状の内部璧面で反射されて前記放射開口部を通して前記読み取り箇所に向かう反射光を減衰させる減衰膜が形成されていることを特徴とする。

請求項１８に記載の円筒状ランプは、原稿台にセットされた原稿の原稿面の読み取り箇所をライン状に照明する放射開口部が管壁に形成され、かつ、該管壁が保護チューブによって被覆され、しかも、前記管壁と前記保護チューブとの間に前記原稿面の読み取り箇所から反射されて前記放射開口部を通して前記円筒状ランプの内部に入射しかつ該円筒状の内部璧面で反射されて前記放射開口部を通して前記読み取り箇所に向かう反射光を減衰させる光学素子が前記保護チューブにより挟持されて固定されていることを特徴とする。

請求項１９に記載の円筒状ランプは、原稿台にセットされた原稿の原稿面の読み取り箇所をライン状に照明する放射開口部が管壁に形成され、かつ、該管壁が保護チューブによって被覆され、前記保護チューブが前記原稿面の読み取り箇所から反射されて前記放射開口部を通して前記円筒状ランプの内部に入射しかつ該円筒状の内部璧面で反射されて前記放射開口部を通して前記読み取り箇所に向かう反射光を減衰させる光学素子としての機能を果たすことを特徴とする。

請求項２０に記載の画像読み取り装置は、原稿の原稿面を円筒状ランプによりライン状に照明し、ライン状に照明された原稿面の読み取り箇所からの反射光を結像光学系の結像レンズにより撮像素子に結像させて前記原稿の画像を読み取る画像読み取り装置において、前記結像光学系の光軸方向から前記読み取り箇所に臨む全透過領域と前記原稿面と前記円筒状ランプとの間に介在して前記円筒状ランプからの照明光を減衰させて前記原稿面に向けて透過させる半透過領域とが形成された光学素子を有することを特徴とする。

請求項２１に記載の画像読み取り装置は、前記半透過面は大きさが均一で規則的な網点を有することを特徴とする。

請求項２２に記載の画像読み取り装置は、前記光学素子が前記撮像素子と前記原稿との間に介在するコンタクトガラスであり、前記半透過領域は前記コンタクトガラスに半透過処理を施すによって形成されていることを特徴とする。

請求項２３に記載の画像読み取り装置は、前記光学素子は前記原稿面に対して平行な方向に調整可能であることを特徴とする。

請求項２４に記載の画像読み取り装置は、前記コンタクトガラスの半透過領域は前記撮像素子に臨む側の面に形成されていることを特徴とする。

請求項２５に記載の画像読み取り装置は、前記円筒状ランプからの照明光の一部を受けて前記原稿に向けて反射することにより前記原稿面を照明するリフレクタを有し、前記光学素子には前記円筒状ランプ部側に半透過領域が設けられると共に前記全透過領域を介して前記リフレクタ側に半透過領域が形成され、リフレクタ側の半透過領域の透過率が前記円筒状ランプ側の半透過領域の透過率よりも高いことを特徴とする。

請求項２６に記載の画像読み取り装置は、前記円筒状ランプの延びる方向の発光強度分布に応じてその発光強度分布の高い箇所では透過率が小さくなるようにかつ発光強度分布の低い箇所では透過率が大きくなるように前記光学素子の半透過領域の透過率が設定されていることを特徴とする。

請求項２７に記載の画像読み取り装置は、前記光学素子の色が前記円筒状ランプの発光色に対して補色関係にあることを特徴とする。

請求項２８に記載の画像読み取り装置は、前記コンタクトガラスには前記原稿面に臨む側の面に前記撮像素子と共役な読み取り領域以外の領域に非透過膜が形成されていることを特徴とする。

請求項２９に記載の画像読み取り装置は、前記読み取り箇所を中心として該読み取り箇所から遠ざかるに伴って前記光学素子の透過領域の透過率が徐々に小さくなっていることを特徴とする。

請求項３０に記載の画像読み取り装置は、原稿の原稿面を円筒状ランプによりライン状に照明し、ライン状に照明された原稿面の読み取り箇所からの反射光を結像光学系の結像レンズにより撮像素子に結像させて前記原稿の画像を読み取る画像読み取り装置において、前記円筒状ランプから前記原稿面に向かう照明光を遮らない箇所でかつ前記結像光学系の光路を遮らない位置に前記原稿面により反射された反射光を前記原稿面に向けて拡散反射する拡散反射面を有する光学素子が前記原稿面から離間して設けられていることを特徴とする。

請求項３１に記載の画像読み取り装置は、原稿の原稿面を円筒状ランプによりライン状に照明し、ライン状に照明された原稿面の読み取り箇所からの反射光を結像光学系の結像レンズにより撮像素子に結像させて前記原稿の画像を読み取る画像読み取り装置において、前記円筒状ランプから前記原稿面に向かう照明光を遮らない箇所でかつ前記円筒状ランプから射出された照明光を前記原稿面から遠ざける方向に拡散反射させる拡散反射面を有する光学素子がコンタクトガラスの原稿面に臨む面とは反対側に設けられていることを特徴とする。

請求項３２に記載の画像読み取り装置は、前記拡散反射面が前記円筒状ランプが延びる方向を主走査方向として該主走査方向に長く延びる断面三角形状の山部と谷部とを有し、該山部と該谷部とが前記主走査方向と直交する副走査方向に交互に形成されていることを特徴とする。

請求項３３に記載の画像読み取り装置は、前記山部から山部までのピッチ又は谷部から谷部までのピッチが画像読み取り解像度の２倍以下であることを特徴とする。

請求項３４に記載の画像読み取り装置は、前記光学素子が結像光学系の光路を挟んでかつ前記円筒状ランプの延びる方向と直交する方向に間隔を開けて少なくとも２つ以上設けられていることを特徴とする。

請求項３５に記載の画像読み取り装置は、原稿の原稿面を円筒状ランプによりライン状に照明し、ライン状に照明された原稿面の読み取り箇所からの反射光を結像光学系の結像レンズにより撮像素子に結像させて前記原稿の画像を読み取る画像読み取り装置において、前記円筒状ランプから前記原稿面に向かう照明光を遮らない位置でかつ前記結像光学系の光路を遮らない位置に前記原稿面により反射された反射光を前記原稿面に向けて拡散反射する拡散反射面を有する光学素子が前記原稿面から離間して設けられると共に、前記円筒状ランプから前記原稿面に向かう照明光を遮らない箇所でかつ円筒状ランプから射出された照明光を前記原稿面から遠ざかる方向に拡散反射させる拡散反射面を有する光学素子が前記コンタクトガラスの原稿面に臨む面とは反対側に設けられていることを特徴とする。

請求項３６に記載の画像読み取り装置は、前記照明光は前記読み取り箇所よりも広い領域を照明することを特徴とする。

請求項３７に記載の画像読み取り装置は、前記光学素子の拡散反射面の色が照明光学系系の周辺部に対して補色関係にあることを特徴とする。

請求項３８に記載の画像読み取り装置は、前記光学素子は、前記主走査方向の照明光強度分布に対応して強度の高いところほど反射率が低く、前記主走査方向の強度の低いところほど反射率が高いことを特徴とする。

請求項３９に記載の画像読み取り装置は、前記拡散反射面は、前記原稿面の側に曲率中心を有する湾曲面であることを特徴する。

請求項１、２に記載の発明によれば、照明光の原稿面からの反射光がランプの内部で再反射されて再び原稿面を照明することに起因して発生するフレア、すなわち、原稿濃度の境界部における読み取り濃度の変動を防止できるという効果を奏する。

請求項３に記載の発明によれば、請求項１に記載の効果に加えて、半透過光学素子をキセノンランプの放射開口部に直接形成したので、キセノンランプを含む照明光学系（照明光源部）のレイアウトが容易で、かつ、小型化を図ることができるという効果を奏する。

請求項５、請求項６に記載の発明によれば、原稿面で反射された反射光が半透過光学素子により再反射されて原稿を照明することを低減でき、より一層原稿濃度による照明光の強度の変動を小さく抑えることができる。

請求項７に記載の発明によれば、ライン状の読み取り箇所のライン方向の照明光量の均一化を図ることができるので、読み取り箇所のライン方向の照明むらを低減でき、画像読み取りの高品質化を図ることができる。

請求項８、請求項９に記載の発明によれば、円筒状ランプによる直接照明光の強度とリフレクタによる反射照明光との強度とのバランスを確保でき、原稿画像の読み取り品質をより一層高品質なものとすることができる。

請求項１０、請求項１１に記載の発明によれば、原稿画像に照射される照明光の白色化を図ることができ、カラー画像読み取り装置の画像品質を向上させることができる。

請求項１２に記載の発明によれば、半透過光学素子の代わりに偏光フィルターを用いたので、原稿面により反射されて円筒状ランプに戻る反射光を効率よくカットでき、より一層原稿濃度による照明光の強度の変動を小さく抑えることができる。

請求項１３に記載の発明によれば、半透過光学素子を斜めに傾けて配設することにしたので、原稿面の読み取り箇所により反射されて半透過光学素子に向かった反射光をその読み取り箇所とは別の方向に向けることになるので、より一層画像の高品質化を図ることができる。

請求項１４に記載の発明によれば、半透過光学素子の傾き調整を行うことができるので、より一層画像の高品位化を図ることができる。

請求項１５に記載の発明によれば、円筒状ランプからの照明光による半透過光学素子の温度上昇を抑制できることができる。

請求項１６に記載の発明によれば、請求項１に記載の効果に加えて光源部のコンパクト化を図ることができる。

請求項１７ないし請求項１９に記載の発明によれば、二次照明光に基づくフレア現象の発生を効率よく低減することのできる円筒状ランプをコンパクトな構成で提供できる。

請求項２０に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明と同様に、照明光の原稿面からの反射光がランプの内部で再反射されて再び原稿面を照明することに起因して発生するフレア、すなわち、原稿濃度の境界部における読み取り濃度の変動を防止できるという効果、例えば文字原稿の境界部における読み取り濃度の変動を防止できるという効果を奏する。

請求項２１に記載の発明によれば、光学素子の表面の光沢や表面における反射を小さくでき、原稿面で反射された反射照明光が光学素子により再反射されて再度原稿面を照明するのを低減でき、高品位の照明光を得ることができる。

請求項２２に記載の発明によれば、半透過領域がコンタクトガラスに形成されているので、二次照明光低減用の専用の光学素子を設ける必要がなく、光学系のレイアウトが容易となる共に、高品質の原稿の画像を得ることができるという効果を奏する。

請求項２３に記載の発明によれば、光学系の位置に応じて光学素子の位置を調整できるので、撮像素子の位置に対応させて全透過領域の位置を調整でき、読み取り画像の品位の向上をより一層図ることができる。

請求項２４に記載の発明によれば、原稿面の読み取り箇所の近傍から反射された照明光で画像読み取りに不要な照明光を効率良くカットできるので、フレアをより一層低減できる結果、高品質の原稿画像を得ることができる。

請求項２５に記載の発明によれば、照明用のリフレクタを備えたものにあっては、二次照明光の光量を円筒状ランプ側と照明用のリフレクタ側とでバランスさせることができるので、一次照明光の光量減衰量を大きくしなくとも、効率的にフレアの発生を抑制できるという効果を奏する。

請求項２６に記載の発明によれば、円筒状ランプの延びる方向における原稿上での照明光の光量分布の均一化を図ることができ、より一層高品質の画像を得ることができる。

請求項２７に記載の発明によれば、光学素子に円筒状ランプの発光色と補色関係にある色を持たせたので、原稿面を照明する照明光が白色となり、フルカラーの画像読み取り装置にあっては、より高品質の画像を得ることができるという効果を奏する。

請求項２８に記載の発明によれば、コンタクトガラスの原稿面に臨む側の面で読み取り箇所以外の領域に非透過膜を形成したので、読み取り箇所以外からの反射光を原稿濃度に関係なくカットでき、更に、半透過領域が設けられているので、円筒状ランプからの二次照明光も低減でき、より一層フレア現象を低減できる結果、高品位の原稿画像を得ることができる。

請求項２９に記載の発明によれば、読み取り箇所を中心として読み取り箇所から遠ざかるに伴って光学素子の透過領域の透過率が小さくなっているので、一次照明光として寄与しない照明光を除去することができ、結果的に２次照明光の光量を低減することができることとなってフレア現象をより一層低減できると共に、半透過領域は全透過領域の透過率から連続的に減少することとなるので、撮像素子と読み取り箇所との位置関係にばらつきがある場合であっても、半透過領域の全透過領域の近傍はほとんど照明光を透過するので、光学素子の位置を調整することなく原稿面を照明でき、画像の読み取りの劣化を防止できるという効果を奏する。

請求項３０に記載の発明によれば、原稿面で反射された反射光が拡散反射面により幅広く散乱反射され、その散乱反射光が原稿面を幅広く再照明するので、原稿の濃淡に起因する二次照明光が相対的に薄められ、原稿濃度の境界部における読み取り濃度の変動を防止できるという効果、例えば文字原稿の境界部における読み取り濃度の変動を防止できるという効果を奏する。

請求項３１に記載の発明によれば、原稿面で反射されなかった照明光でも、円筒状ランプから射出された照明光の一部が拡散反射面で散乱され、その散乱光が原稿面を幅広く照明するので、原稿の濃淡に起因する二次照明光が相対的に薄められ、請求項３０と同様の効果を奏する。

請求項３２に記載の発明によれば、拡散反射面が主走査方向に長く延びかつ副走査方向に交互に山部と谷部とを有する断面三角形状とされているので、原稿面で反射された照明光は元の反射位置からかけ離れた方向に反射され、原稿面をより一層広く照明できるという効果を奏する。

請求項３３に記載の発明によれば、画像読み取りの解像度に対して十分に小さなピッチで断面三角形状の拡散反射面が形成されているので、原稿の濃淡に拘わらずより一層均一に照明できることになり、細かな周期の照明むらの発生を防止できる。

請求項３４に記載の発明によれば、拡散反射面が結像光学系の光路を挟んでその両側に設けられているので、拡散反射光によってより一層強くかつ広範囲に照明でき、原稿の濃淡に拘わらずより一層原稿面を均一に照明できる効果を奏するのに加えて、二次照明光が読み取り箇所を挟んでその両側から発生することになり、例えば、切り貼りをして紙厚分相当の段差が生じている原稿を読み取る場合でも、段差による影が生じにくくなるという効果を奏し、全体的に読み取り画像品質を向上させることができる。

請求項３５に記載の発明によれば、原稿面により反射された反射光を原稿面に向けて散乱反射する拡散反射面と、円筒状ランプから射出された反射光を原稿面に向かう方向とは反対方向に散乱反射させて間接的に原稿面を照明する拡散反射面とを設けたので、広範囲に渡って原稿の濃淡に拘わらずより一層強い照明光を得ることができる。

請求項３６に記載の発明によれば、原稿面に到達する照明光の範囲をより多くできるので、より一層広範囲から再照明光を得ることができ、原稿の濃淡に拘わらずより一層均一に原稿面を照明できる。

請求項３７に記載の発明によれば、拡散反射面が照明光学系の周辺部の色に対して補色関係にあるので、拡散面によって発生する二次照明光と、照明光学系周辺部によって発生する二次照明光との合成光の色が円筒状ランプの照明光の色とほぼ同じとなり、より高精度に原稿の色を再現できるという効果を奏する。

請求項３８に記載の発明によれば、円筒状ランプの延びる方向における原稿上での照明光の光量分布に応じて強度の高いところほど拡散反射面の反射率を低く、強度が低いところほど拡散反射面の反射率を高くしたので、一次照明光の強度が高い部分によって生じる二次照明光と一次照明光の強度が低い部分によって生じる二次照明光との強度さを小さくでき、一次照明光の強度分布に起因する原稿面上での照明むらを緩和できることになり、より一層均一に原稿面を照明できるという効果を奏する。

請求項３９に記載の発明によれば、拡散反射面が平面のときには原稿面から遠く離れた方向に散乱される反射光でも、拡散反射面が湾曲面となっているのでその反射光を原稿面に向けて反射させることができるので、より多くの反射光を原稿面に集中させることができ、原稿の濃淡に拘わらずより一層均一に原稿面を照明できる。

以下、本発明に係わる画像読み取り装置及びこれに用いる円筒状ランプの実施例を説明する。

（実施例１）
図３は本発明に係わる画像読み取り装置の概略構成を示す斜視図である。

その図３において、１０は画像読み取り装置の筐体を示している。この筐体１０には、駆動モータ１１、ベルト１２、プーリ１３、１４が設けられ、プーリ１３、１４にはベルト１５が掛け渡されている。

その駆動モータ１１、ベルト１２、プーリ１３、１４、ベルト１５は図４に示す走行体１６、１７を主走査方向と直交する副走査方向に走行スキャンさせる役割を果たす。

走行体（第１キャリッジともいう）１６には、円筒状ランプ１８、リフレクター１９、折り返しミラー２０、半透過型の光学素子２１が設けられている。走行体（第２キャリッジともいう）１７には折り返しミラー２２、２３が設けられている。

筐体１０の内部には、縮小光学系（結像光学系）２４の一部を構成する結像レンズ２５、一次元撮像素子２６が設けられている。筐体１０の上部には原稿台２７としてのコンタクトガラスが設けられている。このコンタクトガラスの上面に原稿２８が載置される。符号２８Ａはその原稿面、２８Ｂはその原稿面２８Ａのライン状の読み取り箇所である。なお、図３において、符号１０Ａは円筒状ランプ１８の長手方向に延びる開口１０Ｂを有する遮光部材を示している。

円筒状ランプ１８はここではキセノン管から構成されている。その内部壁面１８Ａには蛍光剤が塗布されている。その円筒状ランプ１８にはその円筒状ランプ１８の延びる方向に延びる放射開口部１８Ｂが形成されている。

半透過型の光学素子２１は、ここでは、一定の比率で照明光を減光する平板状のＮＤフィルタから構成されている。この半透過型光学素子２１は例えばガラス基板の表面に金属蒸着膜を形成することによって構成される。

その半透過型の光学素子２１は図５に拡大して示すように放射開口部１８Ｂと原稿台２７との間で円筒状ランプ１８から離間して放射開口部１８Ｂに臨まされて設けられている。この半透過光学素子２１は円筒状ランプ１８の延びる方向、すなわち、ライン状の読み取り箇所２８Ｂの延びる方向（主走査方向）に延びる構成とされて、放射開口部１８Ｂの全域を覆っている。

リフレクター１９は、放射開口部１８Ａに対向して設けられている。リフレクター１９は円筒状ランプ１８からの照明光を反射して反射照明光Ｐ３を円筒状ランプ１８から読み取り箇所２８Ｂに直接向かう直接照明光Ｐ２とは対向する方向から読み取り箇所２８Ｂに導く役割を果たす。

従って、読み取り箇所２８Ｂは、円筒状ランプ１８の放射開口部１８Ａから放射されかつ半透過型の光学素子２１を通じて直接放射された直接照明光Ｐ２により照明されると共に、放射開口部１８Ａから放射されかつ半透過型の光学素子２１を通じてリフレクター１９に導かれ、そのリフレクター１９により反射された反射照明光Ｐ３により照明される。すなわち、読み取り箇所２８Ｂは照明光Ｐ２、Ｐ３により副走査方向両側から照明される。

原稿面２８Ａはその直接照明光Ｐ２、反射照明光Ｐ３を原稿濃度に応じて拡散反射する。拡散反射光の一部は折り返しミラー２０に向かう方向に反射される。この折り返しミラー２０はその拡散反射光を折り返しミラー２２に向けて反射する。半透過型の光学素子２１はその折り返しミラー２０に向かう光を遮らない位置に設けられる。

折り返しミラー２２はその拡散反射光を折り返しミラー２３に向けて反射し、折り返しミラー２３はその拡散反射光を結像レンズ２５に向けて反射する。読み取り箇所２８Ｂの像はその結像レンズ２５により一次元撮像素子２６に結像される。円筒状ランプ２８を副走査方向に走行させて原稿面２８Ａをスキャンすることにより、原稿面２８Ａが副走査方向に順次照明される。これにより線順次化された画像が読み取られることになる。なお、通常、画像解像度は４００〜６００ＤＰＩ（ドット／インチ）である。

この実施例１によれば、放射開口部１８Ｂから出射した直接照明光Ｐ２、反射照明光Ｐ３は半透過型の光学素子２１によって１回減光されて、読み取り箇所２８Ｂ及びその近傍を照明するが、読み取り箇所２８Ｂ及び読み取り箇所２８Ｂの近傍部によって拡散された反射光でかつ再び円筒状ランプ１８の放射開口部１８Ｂに向かう拡散光Ｐ４は半透過型光学素子２１によって再び減光されて円筒状ランプ１８の内部に戻り、円筒状ランプ１８の内部壁面１８Ａで反射される。

この内部壁面１８Ａで反射された反射光は、再び放射開口部１８Ｂから放射されて、半透過型光学素子２１を透過して読み取り箇所２６Ｂを照明する二次照明光Ｐ５となる。

この実施例１によれば、放射開口部１８Ｂを出射して読み取り箇所２８Ｂに向かい、読み取り箇所２８Ｂで拡散反射されて円筒状ランプ１８の内部に戻り、その内部壁面１８Ａで反射されて放射開口部１８Ｂから出射されて再び読み取り箇所２８Ｂに向かう際に半透過型の光学素子２１を通過することになるので、二次照明光Ｐ５のもととなる光は３回減光されることとなる。

すなわち、半透過型の光学素子２１の透過率をＸ％、半透過型の光学素子２１を設置しないときの読み取り箇所２８Ｂでの照明光（一次照明光）Ｐ２、Ｐ３の強度をＫ１、半透過型の光学素子２１を設置しないときの読み取り箇所２８Ｂでの二次照明光Ｐ５の強度をＫ２とすると、内部壁面１８Ａでの反射率等を考慮せずに単純計算して、半透過型の光学素子２１を設置したときの一次照明光Ｐ２の読み取り箇所２８Ｂでの強度は（Ｋ１×Ｘ）／１００、二次照明光Ｐ５の読み取り箇所２８Ｂでの強度は（Ｋ２×Ｘ3）／１００であり、例えば、Ｘ＝７０％とすると、一次照明光Ｐ２が３０％減衰するのに対して、二次照明光Ｐ５は６５．７％減衰することになり、二次照明光Ｐ５の読み取り箇所２８Ｂでの寄与率を低減できる。

従って、読み取り箇所２８Ｂでの一次照明光Ｐ２と二次照明光Ｐ５との総和照明光（Ｐ２＋Ｐ５）の原稿濃度の変化による光量の変動を小さくすることができる。

なお、半透過型の光学素子２１の透過率を低くすればするほど相対的に二次照明光Ｐ５の読み取り箇所２８Ｂにおける寄与率の低減化を図ることができるが、原稿２８の画像読み取りに要求される光量が低下してＳ／Ｎ比が悪くなり、ノイズが増加することになるので、半透過型の光学素子２１の透過率は原稿画像の読み取りに要求される光量、一次照明光Ｐ２、Ｐ３と二次照明光Ｐ５との総和照明光の原稿濃度の変化による変動とを考慮して定める。

この実施例１では、半透過型の光学素子２１をガラス基板の表面に金属蒸着膜を形成することによって構成したが、図６に拡大して示すように、細かい黒網点２９’をガラス基板の表面にランダムに形成することにより吸光処理を施して、読み取り箇所２８Ｂでの拡散反射光が半透過型の光学素子２１の表面で極力反射されないようにすることもできる。

この変形例によれば、読み取り箇所２８Ｂで拡散反射された拡散反射光が半透過型の光学素子２１の金属蒸着膜による鏡面反射により再び読み取り箇所２８Ｂを再照明する二次照明光Ｐ５になるのを避けることができる。

この黒網点２９’は原稿台２７に臨む側の面に設けるのが、光の吸収による半透過型の光学素子２１の温度上昇を防止するうえで望ましい。
（実施例２）
実施例１では、半透過型の光学素子２１を平板状とし、円筒状ランプ１８と半透過型の光学素子２１とを離間して対向させる構成とした。

しかし、円筒状ランプ１８は発光により発熱する。また、半透過型の光学素子２１は透過率が小さくなるに従って光を吸収するので熱を蓄積することになり、照明光学系を構成する光学部品の温度が高くなり、光学部品が熱膨張してその位置精度が劣化したり、光学部品が変形したり、光学部品の表面精度が劣化する等の不都合が生じるおそれがある。

従って、円筒状ランプ１８と半透過型の光学素子２１との離間距離を十分確保して円筒状ランプ１８と半透過型の光学素子２１との間に気流の通路を確保することにより円筒状ランプ１８、半透過型の光学素子２１の冷却効果を高めることが考えられる。

しかしながら、円筒状ランプ１８と半透過型の光学素子２１との離間距離を大きくすればするほど、照明光学系が大型化してそのコンパクト化を図ることができなくなる。また、円筒状ランプ１８から原稿面２８Ｂまでの距離が大きくなって、照明光の光量の低下をきたすことになり、ひいては、電力の浪費、高コスト化につながる。

そこで、この実施例２では、図７に示すように、半透過型の光学素子２１の断面形状を円筒状ランプ１８の管壁の湾曲面に沿う形状とし、十分な気流通路３０’を円筒状ランプ１８と半透過型の光学素子２１との間に確保することにより、新たな熱源となる可能性のある半透過型の光学素子２１の熱の放射を促進させることにし、冷却効率を高めることにした。

この実施例２では、円筒状ランプ１８の湾曲率に対応する湾曲率で半透過型光学素子２１も湾曲されているので、破線で示す平板状の半透過型の光学素子２１に較べて上下方向ΔＹ、左右方向ΔＸともにコンパクトなレイアウトを行うことができ、照明光学系の小型化、半透過型の光学素子２１の冷却効率の向上という相反する目的の両立化を図ることができる。
（実施例３）
円筒状ランプ１８の長手方向に沿っての照明光Ｐ２の強度は、均一であること、すなわち、発光強度分布が一様であることが望ましいが、実際には、図８に示すように、円筒状ランプ１８の長手方向に沿っての照明光Ｐ２の強度は不均一であって、円筒状ランプ１８の長手方向に沿っての照明光Ｐ２には強度のむらがあり、例えば、円筒状ランプ１８の一端部１８Ｃ側の照明光Ｐ２の強度に較べてその他端部側１８Ｄ側の照明光Ｐ２の強度が大きく、図８に符号Ｋ３で示すような発光強度分布を円筒状ランプ１８が持っており、この発光強度分布Ｋ３が一様でないことによる画像読み取り後の画像品質の劣化が考えられる。

そこで、半透過型の光学素子２１を透過した際の一端部側１８Ｃから他端部側１８Ｄに向かう照明光Ｐ２の発光強度分布Ｋ４が原稿面２８Ａで均一となるように半透過型の光学素子２１の透過率分布特性Ｋ５を図８に示すように与えることにした。

このように構成すると、半透過型の光学素子２１を透過後の照明光Ｐ２、Ｐ３の円筒状ランプ１８の長手方向の光量分布の均一化を図ることができる。
（実施例４）
円筒状ランプ１８から直接読み取り箇所２８Ｂに向かう直接照明光Ｐ２とリフレクター１９により反射されてかつ直接照明光Ｐ２とは対向する方向から読み取り箇所２８Ｂに向かう照明光Ｐ３とではリフレクター１９を経由して読み取り箇所２８Ｂに向かう照明光Ｐ３の光学距離が長く、かつ、また、リフレクター１９による拡散もあるので、リフレクター１９を経由して読み取り箇所２８Ｂに到達する照明光Ｐ３の強度が読み取り箇所２８Ｂに向かう直接照明光Ｐ２の強度よりも小さい。

また、読み取り箇所２８Ｂで拡散されかつリフレクター１９を経由して円筒状ランプ１８の放射開口部１８Ａに戻る拡散光の割合も読み取り箇所２８Ｂで拡散されて放射開口部１８Ａに直接戻る拡散光の割合に較べて小さい。

その一方、円筒状ランプ１８から直接原稿面２８Ｂに向かう直接照明光Ｐ２の強度とリフレクター１９により反射されて直接照明光Ｐ２とは対向する方向から読み取り箇所２８Ｂを照明する照明光Ｐ３の強度とは同じ割合であることが高品位の読み取り画像を得る観点から理想であり、例えば、段差のある原稿部分でも段差部分の影が生じないという利点がある。

そこで、この実施例４では、図９に示すように、半透過型の光学素子２１に円筒状ランプ１８から読み取り箇所２８Ｂに向かう直接照明光Ｐ２を透過させる透過領域２１Ａとリフレクター１９に向かう照明光Ｐ３を透過させる透過領域２１Ｂとを設け、透過領域２１Ａの透過率よりも透過領域２１Ｂの透過率を大きくすることにした。

このように、半透過型の光学素子２１の透過領域を区分することにより、直接読み取り箇所２８Ｂを照明する直接照明光Ｐ２とこの直接照明光Ｐ２と対向する方向から読み取り箇所２８Ｂを照明する照明光Ｐ３との強度の割合を調節でき、画像品位の向上を図ることができる。

この実施例で４は、透過領域を二段階に区分したが三段階以上に区分しても良い。

また、半透過型の光学素子２１の透過領域を、その円筒状ランプ１８から読み取り箇所２８Ｂへ直接向かう直接照明光Ｐ２を透過させる領域からリフレクター１９に向かう照明光Ｐ３を透過させる領域に向けて照明光の透過率を連続的に大きくする構成とすることもできる。
（実施例５）
半透過型の光学素子２１は、図１０に破線で示すように、円筒状ランプ１８の中心軸１８Ｅと読み取り箇所２８Ｂとを垂直に結ぶ線分１８Ｆに対して垂直に配置すると、放射開口部１８Ｂから放射された直接照明光Ｐ２を効率よく透過させることができ、半透過型光学素子２１のサイズを小さくすることができる。

その一方、円筒状ランプ１８の中心軸１８Ｅと読み取り箇所２８Ｂとを結ぶ線分２１Ｆに対して垂直に配置すると読み取り箇所２８Ｂで拡散反射されて半透過型の光学素子２１に向かう光がその半透過型の光学素子２１の表面又は裏面で反射されて再び読み取り箇所２８Ｂに戻る二次照明光となる。

半透過型の光学素子２１の表面に光反射防止膜を設ける等の吸光処理を施すことは考えられるが、半透過型の光学素子２１の製作が面倒であり、また、半透過型の光学素子２１の表面、裏面の反射を光学的に理想的に０にすることもできない。

そこで、図１０に実線で示すように、円筒状ランプ１８の中心軸１８Ｅと読み取り箇所２８Ｂとを垂直に結ぶ線分１８Ｆに対して半透過型光学素子２１を斜めに設置し、読み取り箇所２８Ｂで反射された拡散光Ｐ４が半透過型の光学素子２１に戻ってきて反射された場合に、実線で示すように読み取り箇所２８Ｂから遠ざかる方向に反射されて二次照明光とならないようにした。
（実施例６）
実施例５では、読み取り箇所２８Ｂで拡散反射されて半透過型の光学素子２１に戻って来た光を読み取り箇所２８Ｂから遠ざかる方向に反射させることにしたが、実際の照明光学系では、読み取り箇所２８Ｂで反射されて半透過型の光学素子２１に戻って来た光を逃がす方向に別のリフレクタや光源が存在することがある。このようなリフレクタや光源が存在すると、そのリフレクタで反射された光や光源からの光が読み取り箇所２８Ｂに達することになり、画像読み取り品質の劣化につながる。

また、円筒状ランプ１８の組み付け位置や放射開口部１８Ｂの水平面に対する姿勢（角度）によっても、フレア現象の発生を抑制するのに最適な半透過型の光学素子２１の傾き姿勢が変化し、光学部品の組付け位置のばらつきによる影響等を考慮して、半透過型の光学素子２１の傾き姿勢の調整を行うことができるようにするのが望ましい。

そこで、図１１に示す回動機構２９を筐体１０の側壁１０Ａ、１０Ｂに設けることにした。半透過型光学素子２１は回動機構２９の一部を構成する一対の水平回動軸３０に担持され、その一対の水平回動軸３０、３０にはレバー部材３１、３１が図１２に示すように形成されている。側壁１０Ａ、１０Ｂには回動機構２９の一部を構成する支持筒３２、３２が固定されている。水平回動軸３０、３０は支持筒３２、３２に回動可能に支持される。

そして、各光学部品を筐体１０に組み付けた後、半透過型の光学素子２１の傾きを調整し、半透過型の光学素子２１の各傾き位置で読み取り箇所２８Ｂにおける照明光量を例えばラインセンサにより計測し、照明光量が最小となる半透過型の光学素子２１の傾き角度（傾き姿勢）を求める。

そして、半透過型の光学素子２１は円筒状ランプ１８に対する姿勢が調整された後、固定筒３４、３４の係合溝３３をレバー部材３１に沿わせつつ支持筒３２、３２に嵌合させることにより、その姿勢が一定に固定保持される。

これにより、半透過型の光学素子２１で反射された光が二次照明光となって読み取り箇所２８Ｂに戻るのが最小限に抑制され、フレア現象の発生をより一層低減させることができる。

この実施例６によれば、半透過型の光学素子２１の姿勢を無段階に調整できるが、半透過型の光学素子２１の傾きを調整後、水平回動軸３０、３０をネジにより筐体１０の側壁１０Ａ、１０Ｂに固定するようにしても良い。
（実施例７）
実施例１ないし実施例６では、ＮＤフィルタにより半透過型の光学素子２１を構成したが、半透過型の光学素子２１の代わりに図１３に示すように光学素子としての偏光フィルター３５を用いても良い。その偏光フィルター３５は特定方向の偏光成分を有する光の通過を許容する。

図１３に模式的に示すように、円筒状ランプ１８の放射開口部１８Ｂを通して出射された光のうち特定偏光角の光が照明光Ｐ２、Ｐ３となって原稿面２８Ａを照射する。その特定偏光角の照明光Ｐ２、Ｐ３は、読み取り箇所２８Ｂの原稿濃度に応じて吸収され、残余の光は拡散反射され、そのうちの一部の拡散光Ｐ４が偏光フィルター３５に戻ることになる。

読み取り箇所２８Ｂで反射されて偏光フィルター３５に戻ってきた拡散光Ｐ４は、読み取り箇所２８Ｂでの反射の際に偏光角が変わるので偏光フィルター３５を通過できず、偏光フィルター３５に吸収されることになる。従って、読み取り箇所２８Ｂで拡散反射された光は放射開口部１８Ｂを通じて円筒状ランプ１８の内部に戻ることができず、これにより、二次照明光の発生を抑制できる。
（実施例８）
画像読み取り装置には、フルカラーの画像を読み取ることのできるものがあるが、原稿面２８Ａの色を忠実に読み取るためには、円筒状ランプ１８の放射開口部１８Ｂから放射される照明光の色が白色光であることが要求される。

特定の色成分が抜けた照明光、又は、照明光の強度が弱いと、その色に相当する原稿の色の分解性能が劣化する。円筒状ランプ１８がキセノンランプ、蛍光ランプでは完全な白色光を得るのは困難であり、複数色の蛍光塗料を塗布して白色の照明光を得ることにするとコストアップを招くことになる。

そこで、この実施例８では、半透過型光学素子２１を円筒状ランプ１８の発光色に対して補色関係の色を選択し、円筒状ランプ１８の発光色のうち相対的に強い色成分を有する光を吸収させて残余の発光色の光と同等の強度とし、半透過型の光学素子２１を通過した照明光が白色光となるようにした。

また、円筒状ランプ１８は可視域から赤外域にわたる光を発するものがあり、撮像素子２６も可視域の波長のみでなく赤外域の波長にも感度を有するが、人間の目の感度は赤外域にはほとんどなく、赤外域の波長の光は画像読み取りの際に不要であり、赤外域の波長の光が撮像素子２６に入射すると画像品質の劣化につながることにもなりかねないから、従来、赤外域の波長の光をカットする赤外カットフィルタを縮小光学系２４を構成する結像レンズ２５の直前に設けているが、半透過型光学素子２１に赤外域の波長の光をカットする透過率特性を与えることにより、コストの低減、コンパクト化を図ることもできる。
（実施例９）
実施例１ないし実施例８では、半透過型の光学素子２１を円筒状ランプ１８とは別個に設けることにしたが、図１４（ａ）に示すように、円筒状ランプ１８の管壁を保護する透過性保護チューブ３６を円筒状ランプ１８に設け、管壁と透過性保護チューブ３６との間に半透過型の光学素子２１を挟持させて固定する構成としても良い。

このように構成すると、半透過型の光学素子２１と円筒状ランプ１８とからなる光源部をコンパクトに構成できる。

また、図１４（ｂ）に示すように、透過性保護チューブ３６そのものに半透過型の光学素子２１としての光学機能を果たす特性を持たせても良く、図１４（ｃ）に示すように、放射開口部１８Ｂに読み取り箇所２８Ｂから反射されて放射開口部１８Ｂを通して円筒状ランプ１８の内部に入射し、内部壁面１８Ａで反射されて放射開口部１８Ｂを通して読み取り箇所２８Ｂに向かう反射光を減衰させる減衰膜３７を設ける構成としても良い。

以上、実施例１〜実施例９では、円筒状ランプ１８としてキセノン管を用い、キセノン管と半透過型の光学素子２１とにより光源部を構成したが、図１５に示すようにハロゲンランプ３８と放射開口部３９を有する凹面反射鏡４０とにより光源部を構成し、放射開口部３９に半透過型光学素子２１を設ける構成としても良い。
（実施例１０）
ここでは、原稿台にシートドキュメントフィーダーが搭載されている画像読み取り装置について図１６、図１７を参照しつつ説明する。

その図１６、図１７において、図４と同一構成要素については同一符号を付して異なる部分について説明する。

その図１６、図１７において、４１はシートドキュメントフィーダーである。このシートドキュメントフィーダー４１はフィーダー本体４２を有する。このフィーダー本体４２の内部には、給紙ベルト４３、分離コロ４４、プルアウトローラ４５、加圧パッド４６、中間ローラ４７、排紙ローラ４８が設けられている。

そのフィーダー本体４２には原稿給紙部４９が設けられ、その原稿給紙部４９には複数枚の原稿２８が載置される。フィーダー本体４２の下部には円筒状ランプ１８の延びる方向に長く延びる開口５０が形成され、加圧パッド４６はこの開口５０を介して原稿２８の読み取り箇所２８Ｂを原稿台２７としてのコンタクトガラス２７’に向けて付勢している。

その複数枚の原稿２８は分離コロ４４によって最上面の用紙と残余の用紙とが分離され、給紙ベルト４３によってフィーダー本体４２の内部に引き込まれ、プルアウトローラ４５によって方向転換されて加圧パッド４６に向けられ、開口５０を通過した後、中間ローラ４７、排紙ローラ４８を経て排紙部５１に排出される。

このシートドキュメントフィーダー４１を用いるときは、走行体１６、１７は筐体１０に対して固定されており、連続的に原稿２８が搬送されることにより、複数枚の原稿２８の画像の読み取りが可能となっている。

この実施例１０では、図１８に拡大して示すように、走行体１６に光学素子５２が設けられている。ここでは、光源部には図５に示す円筒状ランプ１８が用いられる。その光学素子５２はコンタクトガラス２７’に対して結像光学系の光軸Ｏの方向から読み取り箇所２８Ｂに臨む全透過領域５２Ａと原稿面２８Ａと円筒状ランプ１８との間に介在して円筒状ランプ１８の放射開口部１８Ｂからの照明光Ｐ２を減衰させて原稿面２８Ａに向けて透過させる半透過領域５２Ｂとが形成され、この光学素子５２にはＮＤフィルタが用いられる。その全透過領域５２Ａ、半透過領域５２Ｂは円筒状ランプ１８の延びる方向に長く延びている。

放射開口部１８Ｂから射出された一次照明光Ｐ２は一方の半透過領域５２Ｂを介して原稿面２８Ａに導かれ、リフレクター１９により反射された反射照明光Ｐ３は他方の半透過領域５２Ｂを介して原稿面２８Ａに導かれ、原稿面２８Ａがライン状に照明される。

ライン状に照明された原稿面２８Ａの読み取り箇所２８Ｂからの反射光の一部は読み取り箇所に臨む全透過領域５２Ａを透過し、結像光学系の結像レンズ２５により撮像素子２６に結像される。

その半透過領域５２Ｂは全透過領域５２Ａを挟んでその両側に設けられている。ここでは、半透過領域５２Ｂは図１９に示すように大きさが均一で規則的に配列された細かな黒網点５２Ｃにより形成されている。

金属蒸着により半透過領域５２Ｂを形成することにすると、半透過領域５２Ｂの表面が鏡面状態となり、半透過領域５２Ｂで反射されて二次照明光となる可能性が増加し、本来の目的の二次照明光の低減を図れない可能性が高まるが、この図１９に示す光学素子５２を用いれば、鏡面処理したとしたら反射されるべき照明光が黒網点５２Ｃによりほとんど熱エネルギーとして吸収され、光学素子５２の表面の光沢や表面における反射を小さくできる。

この実施例１０によれば、放射開口部１８Ｂを出射して読み取り箇所２８Ｂに向かい、読み取り箇所２８Ｂで拡散反射された拡散光Ｐ４は円筒状ランプ１８の内部に戻り、その内部壁面１８Ａで反射されて放射開口部１８Ｂから出射されて再び読み取り箇所２８Ｂに向かう際に光学素子５２の半透過領域５２Ｂを通過することになるので、二次照明光Ｐ５のもととなる光は３回減光されることとなる。

すなわち、光学素子５２の透過率をＸ％、光学素子５２を設置しないときの読み取り箇所２８Ｂでの照明光（一次照明光）Ｐ２、Ｐ３の強度をＫ１、光学素子５２を設置しないときの読み取り箇所２８Ｂでの二次照明光Ｐ５の強度をＫ２とすると、内部壁面１８Ａでの反射率等を考慮せずに単純計算して、光学素子５２を設置したときの一次照明光Ｐ２の読み取り箇所２８Ｂでの強度は（Ｋ１×Ｘ）／１００、二次照明光Ｐ５の読み取り箇所２８Ｂでの強度は（Ｋ２×Ｘ3）／１００であり、例えば、Ｘ＝７０％とすると、一次照明光Ｐ２が３０％減衰するのに対して、二次照明光Ｐ５は６５．７％減衰することになり、二次照明光Ｐ５の読み取り箇所２８Ｂでの寄与率を低減できる。

従って、一次照明光Ｐ２と二次照明光Ｐ５との総和照明光（Ｐ２＋Ｐ５）の原稿濃度の変化による光量の変動を小さくすることができる。この点については、実施例１においても詳述した。

なお、光学素子５２の透過率を低くすればするほど相対的に二次照明光Ｐ５の読み取り箇所２８Ｂにおける寄与率の低減化を図ることができるが、原稿２８の画像読み取りに要求される光量が低下してＳ／Ｎ比が悪くなり、ノイズが増加することになるので、光学素子５２の透過率は原稿画像の読み取りに要求される光量、一次照明光Ｐ２、Ｐ３と二次照明光Ｐ５との総和照明光の原稿濃度の変化による変動とを考慮して定める。

また、全透過領域５２Ａの副走査方向の幅は、結像レンズ２５の有効径と原稿面２８Ａまでの焦点距離とによって決定され、結像レンズ２８の有効径をφ、焦点距離をＬ１、結像レンズ２８から光学素子５２までの距離をＬ２とすると、全透過領域５２Ａの副走査方向の幅Ｗは、理論的には、
Ｗ＝φ×Ｌ２／Ｌ１の関係式を略満たす程度であれば良いが、
実際には、画像読み取り装置の製品の結像レンズ２５の誤差、撮像素子２６の取り付け位置誤差等があるので、上記計算式の３倍程度は必要となる。

従って、この実施例１０によれば、実施例１と同様に、照明光の原稿面２８Ａからの反射光が円筒状ランプ１８の内部で再反射されて再び原稿面２８Ａを照明することに起因して発生するフレア、すなわち、原稿濃度の境界部における読み取り濃度の変動を防止できるという効果、例えば文字原稿の境界部における読み取り濃度の変動を防止できるという効果を奏する。

更に、実施例３で説明したと同様に、円筒状ランプ２８の延びる方向の発光強度分布に応じてその発光強度分布の高い箇所では透過率が小さくなるようにかつ発光強度分布の低い箇所では透過率が大きくなるように光学素子５２の半透過領域５２Ｂの透過率を設定すれば、円筒状ランプ２８の延びる方向における原稿上での照明光の光量分布の均一化を図ることができ、より一層高品質の画像を得ることができる。

これに加えて、実施例８で既述したと同様の理由で、光学素子５２に円筒状ランプ２８の発光色と補色の関係にある色を持たせれば、原稿面を照明する照明光が白色となり、フルカラーの画像読み取り装置にあっては、より高品質の画像を得ることができる。
（実施例１１）
この実施例１１では、原稿台（コンタクトガラス２７’）２７そのものを光学素子５２として、図２０に示すように、半透過領域５２Ｂをコンタクトガラス２７’の原稿面２８Ａに臨む面と反対側の面に形成したものであり、残余の構成は、実施例１０と大略同一であるので同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。

この実施例１１によれば、半透過領域５２Ｂがコンタクトガラス２７’に形成されているので、二次照明光低減用の専用の光学素子５２を設ける必要がなく、照明光学系、結像光学系のレイアウトが容易となる共に、高品質の原稿の画像を得ることができるという効果を奏する。

このコンタクトガラス２７’に半透過領域５２Ｂを設ける構成のものは、原稿２８を副走査方向に搬送するタイプのもの、すなわち、シートドキュメントフィーダー４１を専用に用いて原稿２８を副走査方向に搬送するタイプの原稿読み取り装置に適用する。
（実施例１２）
この実施例１２では、図２１に示すように、フィーダー本体４１の下部にコンタクトガラス２７’を支持する支持ブラケット５３、５３を設け、コンタクトガラス２７’を円筒状ランプ１８が延びる方向を主走査方向としてこの主走査方向と直交する副走査方向でかつ原稿面２８Ａに対して平行な方向に調整可能に支持し、緊締ねじ５４、５４を用いてコンタクトガラス２７’を固定する構成としたものである。

その全透過領域５２Ａ、半透過領域５２Ｂは実施例１１と同様に、半透過領域５２Ｂがコンタクトガラスの原稿面２８Ａに臨む面と反対側の面に形成されている。

この実施例１２によれば、結像光学系の位置に応じてコンタクトガラス２７’の位置を調整できるので、撮像素子２６の位置に対応させて全透過領域５２Ｂの位置を調整でき、読み取り画像の品位の向上をより一層図ることができる。

その半透過領域５２Ｂは、原稿面２８Ａから離れているので、読み取り光を極力減少させずに、原稿面２８Ａで反射されて筐体１０の内部で散乱反射された二次照明光Ｐ５を効率よく減少させることができる。すなわち、原稿面２８Ａの読み取り箇所２８Ｂの近傍から反射された照明光で画像読み取りに不要な照明光を効率良くカットできるので、フレアをより一層低減できる結果、高品質の原稿画像を得ることができる。

その図２１では、コンタクトガラス２７’に全透過領域５２Ａと半透過領域５２Ｂとを設ける構成としたが、コンタクトガラス２７’そのもの全体を光学素子５２としてのＮＤフィルタにより構成することもできる。
（実施例１３）
この実施例１３では、図２２に示すように、光学素子５２は円筒状ランプ１８からの照明光の一部を受けて原稿面１８Ａに向けて反射することにより原稿面１８Ａを照明するリフレクタ１９の側の半透過領域５２Ｂ’の透過率が円筒状ランプ１８の側の半透過領域５２Ｂの透過率よりも高くされている。

というのは、実施例４において、既述したように、円筒状ランプ１８から直接読み取り箇所に向かう直接照明光Ｐ２とリフレクター１９により反射されてかつ直接照明光Ｐ２とは対向する方向から読み取り箇所２８Ｂに向かう反射照明光Ｐ３とではリフレクター１９を経由して読み取り箇所２８Ｂに向かう反射照明光Ｐ３の光学距離が長く、リフレクター１９を経由して読み取り箇所２８Ｂに到達する反射照明光Ｐ３の強度が読み取り箇所２８Ｂに向かう直接照明光Ｐ２の強度よりも小さく、かつ、読み取り箇所２８Ｂで拡散されかつリフレクター１９を経由して円筒状ランプ１８の放射開口部１８Ａに戻る拡散光の割合も小さい。

その一方、読み取り箇所２８Ｂを両方向から照明光の強度は同じ割合であることが高品位の読み取り画像を得る観点から理想であり、例えば、段差のある原稿部分でも段差部分の影が映るのを防止できる。

この実施例１３によれば、二次照明光Ｐ５の光量を円筒状ランプ１８側とリフレクタ１９側とでバランスさせることができるので、一次照明光Ｐ２、Ｐ３の光量減衰量を大きくしなくとも、効率的にフレアの発生を抑制できる。
（実施例１４）
この実施例１４では、図２３に示すように、コンタクトガラス１７’の原稿面２８Ａに臨む側の面に撮像素子２６と共役な読み取り領域２８Ｂ以外の領域に非透過膜５５’、５５’が形成されている。

この実施例１４によれば、円筒状ランプ１８から射出された照明光は半透過領域５２Ｂで減光された後、読み取り箇所２８Ｂに達し、この読み取り箇所２８Ｂの原稿濃度に応じて拡散反射される。

この実施例１４によれば、読み取り箇所２８Ｂ以外からの反射光は非透過膜５５’、５５’によって原稿濃度に関係なくカットされる。また、読み取り箇所２８Ｂからの反射光で円筒状ランプ１８に向かって戻って二次照明光Ｐ５の原因となる拡散光Ｐ４は半透過領域５２Ｂが設けられているので、円筒状ランプ１８からの二次照明光も低減される。
（実施例１５）
この実施例１５では、図２４、図２５に示すように、読み取り箇所２８Ｂを中心としてこの読み取り箇所２８Ｂから遠ざかるに伴って光学素子５２の半透過領域５２Ｂの透過率が徐々に小さくされている。

読み取り箇所２８Ｂから離れれれば離れる位置に照射された照明光の反射光ほど原稿２８の読み取りに不要な反射光であり、この不要な反射光が存在すればするほど二次照明光Ｐ５の割合が多くなる。

この実施例１５によれば、読み取り箇所２８Ｂを中心として読み取り箇所２８Ｂから遠ざかるに伴って光学素子５２の半透過領域５２Ｂの透過率が小さくなっているので、一次照明光として寄与しない照明光を除去することができ、結果的に二次照明光Ｐ５の光量を低減できる。

その一方、読み取り箇所２８Ｂは結像レンズ２５と撮像素子２６との位置関係で定まり、これらの位置関係が変化すると読み取り箇所２８Ｂが変動することになるが、この実施例１５によれば、半透過領域５２Ｂは全透過領域５２Ａの透過率から連続的に減少することとなるので、撮像素子２６と読み取り箇所２８Ｂとの位置関係にばらつきがある場合であっても、半透過領域５２Ｂの全透過領域５２Ａの近傍はほとんど照明光を透過するので、コンタクトガラス（光学素子５２）２７’の位置を調整することなくして原稿面２８Ａを照明でき、画像の読み取りの極端な劣化を防止できる。
（実施例１６）
実施例１０ないし実施例１５では、縮小光学系を備えた画像読み取り装置に光学素子５２を設ける構成としたが、図２６に示すように、等倍結像レンズ２５’と等倍センサ２６’とからなる等倍光学系を備えた画像読み取り装置に光学素子５２を設ける構成としても良い。
（実施例１７）
この実施例１７では、図２７に示すように、筐体１０にシートドキュメントフィーダー４１が固定されている。そのシートドキュメントフィーダー４１の構造は実施例１０と大略同一である。筐体１０には開口に臨ませてコンタクトガラス２７’が固定されている。その筐体１０の内部には照明系を構成する円筒状ランプ１８、リフレクタ１９が設けられている。また、筐体１０の内部には結像光学系が設けられている。その結像光学系はアパーチャー５５、結像レンズ２５、撮像素子２６から大略構成される。

円筒状ランプ１８から原稿面２８Ａに向かう照明光を遮らない箇所でかつ結像光学系の光路を遮らない位置に原稿面２８Ａにより反射された反射光を原稿面２８Ａに向けて拡散反射する拡散反射面５６Ａを有する光学素子５６がコンタクトガラス２７’から離間して設けられている。

この実施例１７によれば、円筒状ランプ１８からの照明光の一部は原稿面２８Ａを直接照明し、残余の照明光の一部はリフレクタ１９により反射されて原稿面２８Ａを照明する。原稿面２８Ａに達した照明光はその原稿濃度に応じて散乱され、その反射光の一部は光学素子５６の拡散反射面５６Ａに向かい、拡散反射面５６Ａにより幅広く散乱反射され、散乱光Ｐ６となる。

従って、その散乱反射光が原稿面２８Ａを幅広く再照明することになり、原稿２８の濃淡に起因する二次照明光Ｐ５が元の場所を再照明するのを防止でき、原稿面２８Ａの急激な濃度変化（白黒パターンの境界部）がある読み取り箇所で二次照明光Ｐ５の光量変化が相対的に薄められる。

この光学素子５６の拡散反射面５６Ａはオパールガラス等の光学材料を用いて形成しても良いし、低光沢の白色塗装を用いて形成しても良い。

図２８はこの実施例１７の光学素子５６を筐体１０に設けなかった場合と設けた場合との原稿２８の読み取り画像Ｇ１の比較例を示す図であって、この実施例１７の光学素子５６を筐体１０に設けなかった場合、図２８（ａ）に示すように、文字「あ」の周辺部が二次照明光に起因する照明むらにより、「暗め」となっており、一見して、文字の読み取り品質が劣化しているのがわかるが、これに対して、この実施例１７の光学素子５６を筐体１０に設けた場合、図２８（ｂ）に示すように、白地の部分が全体的に図２８（ａ）に示す読み取り画像Ｇ１よりも暗くはなるが、原稿面２８Ａで反射された照明光で光学素子５６に向かう反射光が拡散面５６Ａで拡散されて原稿面２８Ａに向かい、原稿面２８Ａを幅広く照明するので、二次照明光Ｐ５に起因する照明むらが低減されることになり、文字「あ」の周辺部分Ｇ３と白地部分Ｇ４との差がなく、文字の読み取り品質が向上しているのが見た目でわかる。

拡散反射面５６Ａと原稿面２８Ａとの距離は大きい方が望ましい。拡散反射面５６Ａと原稿面２８Ａの距離が近いと、拡散幅を大きくとることができず、原稿面２８Ａで反射された二次照明光Ｐ５が拡散反射面５６Ａで反射されて原稿面２８Ａの元の反射位置とほぼ同じ反射位置に戻る割合が多くなり、逆効果となって好ましくないからである。

その拡散反射面５６Ａから読み取り箇所２８Ｂまでの距離の目安は、拡散反射面５６Ａの拡散性能に依存するが、円筒状ランプ１８から読み取り箇所２８Ｂまでの距離よりも大きく設定するのが望ましい。

円筒状ランプ１８がキセノンランプの場合、その内部壁面１８Ａは蛍光剤により白色拡散面となっており、原稿面２８Ａで反射された反射光がこの白色拡散面により反射されて二次照明光Ｐ５となり、フレア現象が生じるが、円筒状ランプ１８の内部壁面１８Ａから原稿読み取り箇所２８Ｂまでの距離は標準タイプの画像読み取り装置で、１０ｍｍ〜２０ｍｍ程度であり、拡散反射面５５Ａから読み取り箇所までの距離を１０ｍｍ〜２０ｍｍ程度に設定すると、円筒状ランプ１８の長手方向に照明光量のむらが生じるので、画像読み取り装置の原稿２８の読み取りサイズをＡ３タイプのものとすると、拡散反射面５６Ａから読み取り箇所２８Ｂまでの距離は３０ｍｍ以上であるのが望ましく、光学系のレイアウトを考慮すると５０ｍｍ程度であるのが望ましい。

この実施例１７では、光学素子５６を別途設けているが、アパーチャー５５の上面に拡散反射面５６Ａを形成して、光学素子５６をアパーチャー５５に兼用させる構成とすることもできるし、筐体１０の内部の構造壁１０’に形成する構成とすることもできる。

この光学素子５６は、実施例３で説明したと同様に主走査方向の照明光強度分布に対応して強度の高いところほど反射率が低く、主走査方向の強度の低いところほど反射率を高く設定するとなお良い。

このように光学素子５６の拡散反射面５６Ａを構成すれば、円筒状ランプ１８の延びる方向における原稿２８上での照明光の光量分布に応じて強度の高いところほど拡散反射面５６Ａの反射率を低く、強度が低いところほど拡散反射面５６Ａの反射率を高くしたので、一次照明光Ｐ２、Ｐ３の強度が高い部分によって生じる二次照明光Ｐ５と一次照明光Ｐ２、Ｐ３の強度が低い部分によって生じる二次照明光Ｐ５との強度さを小さくでき、一次照明光の強度分布に起因する原稿面上での照明むらを緩和できることになり、より一層均一に原稿面を照明できるという効果を奏する。
（実施例１８）
この実施例１８では、図２９に示すように、円筒状ランプ１８から原稿面２８Ａに向かう照明光を遮らない箇所でかつ原稿面２８Ａにより反射された反射光を拡散反射させる拡散反射面５６Ａ’を有する光学素子５６’がコンタクトガラス２７’の原稿面２８Ａに臨む面とは反対側に設けられている。

その拡散反射面５６Ａは、図３０に示すように、円筒状ランプが延びる方向を主走査方向として、この主走査方向に長く延びる断面三角形状の山部５６Ｂ’と谷部５６Ｃ’とを有する。この山部５６Ｂ’と谷部５６Ｃ’とは主走査方向と直交する副走査方向に交互に形成されている。

このように構成すると、円筒状ランプ１８から射出された照明光の一部は読み取り箇所２８Ｂを照明し、残りの照明光の一部は拡散反射面５６Ａ’で反射される。その拡散反射面５６Ａ’で反射された反射光の一部は円筒状ランプ１８等の照明光学系に戻り、その照明光学系を構成する光学要素により反射されて二次照明光Ｐ５となり、原稿面２８Ａに向かうことになるが、拡散反射面５６Ａ’で反射されかつ照明光学系の光学要素により反射された二次照明光Ｐ５は原稿面２８Ａのより広い範囲を再照明するので、二次照明光Ｐ５の照明効果が相対的に薄まり、急激な濃度変化の場所でも、二次照明光Ｐ５の光量変化を防止できる。

また、拡散反射面５６Ａ’を主走査方向に長く延びかつ副走査方向に交互に山部５６Ｂ’と谷部５６Ｃ’とを有する断面三角形状としたので、原稿面２８Ａで反射された照明光は元の反射位置からかけ離れた方向に反射され、原稿面２８Ａをより一層広く照明できる。

その山部５６Ｂ’から山部５６Ｂ’までのピッチ又は谷部５６Ｃ’から谷部５６Ｃ’までのピッチは画像読み取り解像度の２倍以下であることが望ましい。

例えば、複写機に搭載されている画像読み取り装置（スキャナ）の標準的な画像読み取りの解像度は６００ｄｐiであるので、１画素は約４２．３μｍであり、三角形状の山部から山部（谷部から谷部）までのピッチは８４．６μｍ以下であるのが望ましい。このピッチで拡散反射面５６Ａ’を構成すると、より一層二次照明光Ｐ５を拡散できるので、部分的な照明むらを防止できる。

微視的に見れば、鏡面に対応する二次照明光のむらが主走査方向に生じてはいるが、画像読み取りの解像度に対して十分に小さなピッチで断面三角形状の拡散反射面５６Ａ’が形成されるので、原稿２８の濃淡に拘わらずより一層均一に照明できることになり、細かな周期の照明むらの発生を防止できる。

その光学素子５６’の拡散反射面５６Ａ’は照明光学系の周辺部の色に対して補色関係にあることが望ましい。すなわち、原稿面２８Ａで反射された二次照明光Ｐ５が到達する領域に存在する筐体１０の内部に設置のブラケット等の光学部材、キセノンランプの蛍光面等を総合した分光反射反射率特性に対して光学素子の拡散反射面の分光反射率特性がこれを補償する関係にあることが望ましい。

このように、拡散反射面５６Ａの色を照明光学系の周辺部の色に対して補色関係を持たせると、拡散面によって発生する二次照明光Ｐ５と、照明光学系の周辺部によって発生する二次照明光Ｐ５との合成光の色が円筒状ランプ１８の照明光の色と同じとなり、より高精度に原稿２８の色を再現できる。

このような処置を施さないことにすると、照明光学系の周辺部の分光反射特性によって、二次照明光Ｐ５の色味が変わり、フルカラーの画像読み取り装置の場合、原稿２８の画像を読み取った際のＲＧＢ読み取り値が設計で予定したものと異なることになり、画像読み取り装置の色分解性能が低下するが、このものによれば、色再現の忠実性が向上する。
（実施例１９）
この実施例１９では、図３１に示すように、光学素子５６が結像光学系の光路を挟んでかつ円筒状ランプ１８の延びる方向と直交する方向に間隔を開けて少なくとも２つ以上設けられている。

光学素子５６に形成する拡散反射面５６Ａは、その面積が大きければ大きいほど二次照明光Ｐ５を広く拡散できるので、原稿濃度の変化に拘わらず均一に原稿面２８Ａを照明できることになるが、筐体１０の内部には、円筒状ランプ（キセノンランプ）１８、リフレクタ１９、折り返しミラー２０、２２、２３等の光学要素が配設されているので、筐体内部に光学素子の配設スペースを大きく確保できないが、この実施例１９によれば、筐体１０の内部の空き空間を有効に利用して、拡散反射面５６Ａを有する光学素子５６を結像光学系の光路を挟んでその両側に設けることができるので、拡散反射光によってより一層強くかつ広範囲に照明でき、原稿２８の濃淡に拘わらずより一層原稿面２８Ａを均一に照明できる。

また、二次照明光Ｐ５が読み取り箇所を挟んでその両側から発生することになり、例えば、切り貼りをして紙厚分相当の段差が生じている原稿を読み取る場合でも、段差による影が生じにくくなり、全体的に読み取り画像品質を向上させることができる。
（実施例２０）
この実施例２０では、図３２に示すように、円筒状ランプ１８から原稿面２８Ａに向かう照明光を遮らない位置でかつ結像光学系の光路を遮らない位置に原稿面２８Ａにより反射された反射光を原稿面２８Ａに向けて拡散反射する拡散反射面５６Ａを有する光学素子５６がコンタクトガラス２７’から離間して設けられると共に、円筒状ランプ１８から原稿面２８Ａに向かう照明光を遮らない箇所でかつ原稿面２８Ａにより反射された反射光を拡散反射させる拡散反射面５６Ａ’を有する光学素子５６’がコンタクトガラス２７’の原稿面２８Ａに臨む面とは反対側に設けられている。

この実施例２０によれば、原稿面２８Ａにより反射された反射光を原稿面２８Ａに向けて散乱反射する拡散反射面５６Ａと、円筒状ランプ１８から射出された反射光を原稿面２８Ａに向かう方向とは反対方向に散乱反射させて間接的に原稿面２８Ａを照明する拡散反射面５６Ａ’とを設けたので、これらの光学素子５６、５６’の拡散反射面５６Ａ、５６Ａ’で原稿面２８Ａに向けて再反射されることになり、広範囲に渡って原稿の濃淡に拘わらずより一層強い照明光を得ることができる。
（実施例２１）
実施例２１では、図３３に示すように、円筒状ランプ１８の放射開口部１８Ｂの開口角θを例えば図２７に示す円筒状ランプ１８の放射開口部１８Ｂの開口角θ’よりも大きく形成し、副走査方向における読み取り箇所をより広く照明する構成としたものである。

この実施例２１によれば、原稿面２８Ａに到達する照明光の範囲をより多くできるので、より一層広範囲から再照明光を得ることができ、原稿２８の濃淡に拘わらずより一層均一に原稿面を照明できる。

この実施例２１では、円筒状ランプ１８の放射開口部１８Ｂの開口角θを大きくすることにより副走査方向における読み取り箇所をより広く照明する構成としたが、リフレクタ１９の原稿面２８Ａに対する姿勢、リフレクタ１９の面積をより広くすることにより、副走査方向における読み取り箇所をより広く照明する構成とすることもできる。

そのリフレクタ１９は、一般的には、読み取り箇所２８Ｂに照明光を集中させるために、湾曲しているのが望ましいが、この実施例２１では、意図的に集光率を低下させるため平面として、副走査方向における読み取り箇所をより一層広くするのが望ましい。
（実施例２２）
実施例２２では、図３４に示すように、拡散反射面５６Ａが原稿面２８Ａの側に曲率中心を有する湾曲面から構成されている。一次照明光の照明光量は読み取り箇所で最大となるように円筒状ランプ１８、リフレクタ１９は設計されて筐体１０の内部に配設されるので、読み取り箇所２８Ｂの近傍からの反射光を有効に集光できると共に、この実施例２２によれば、拡散反射面５６Ａが平面のときには原稿面２８Ａから遠く離れた方向に散乱される反射光でも原稿面２８Ａに向けて反射させることができるので、より多くの反射光を原稿面２８Ａに集中させることができ、原稿２８の濃淡に拘わらずより一層均一に原稿面２８Ａを照明できる。その曲率中心は、読み取り箇所に存在するのがなお一層望ましい。

従来の画像読み取り装置の不具合を説明するための説明図である。 図１に示す画像読み取り装置によって読み取られた画像にフレアが発生している状態を示す説明図であって、（ａ）は原稿面の画像のスキャン状態を示す模式図であり、（ｂ）は（ａ）に示す原稿面をスキャンすることにより得られる画像の不具合を示す説明図である。 本実施例１に係わる画像読み取り装置の概略構成を示す斜視図である。 図３に示す画像読み取り装置の部分拡大側面図である。 本実施例１に係わる画像読み取り装置の光学系の要部を拡大しして示す側面図である。 本実施例１に係わる半透過型光学素子の変形例を模式的に示す平面図である。 本実施例２に係わる半透過光学素子の断面形状を示す説明図である。 本実施例３に係わる半透過光学素子の透過率特性と円筒状ランプの発光強度分布との関係を説明するためのグラフ図である。 本実施例４に係わる半透過光学素子の構成を示す説明図である。 本実施例５に係わる画像読み取り装置を示す説明図である。 本実施例６に係わる画像読み取り装置の構造を模式的に示す断面図である。 図１１に示す回動機構の要部構成を模式的に示す斜視図である。 本実施例７に係わる光学素子と円筒状ランプとを模式的に示す説明図である。 本実施例９に係わる円筒状ランプの各種態様を示す説明図であって、（ａ）は保護チューブと管壁との間に半透過型光学素子を設けた状態を示す断面図であり、（ｂ）は半透過型光学素子の光学機能と同一の光学機能を有する保護チューブを管壁に設けた状態を示す断面図であり、（ｃ）は放射開口部に減衰膜を設けた円筒状ランプを示す断面図である。 光源部をハロゲンランプと放射開口部を有する凹面反射鏡とから構成し、放射開口部に半透過型光学素子を設けた状態を示す断面図である。 本実施例１０に係わる画像読み取り装置の概略構造を示す説明図である。 図１６に示す画像読み取り装置の部分拡大図である。 図１７に示す画像読み取り装置の光学系の要部構成を示す模式図である。 図１８に示す光学素子の一例を示す平面図である。 本実施例１１に係わる画像読み取り装置の光学系の要部構成を示す模式図であって、コンタクトガラスに半透過領域を形成した状態を示す説明図である。 本実施例１２に係わる画像読み取り装置の光学系の要部構成を示す模式図であって、コンタクトガラスに半透過領域を形成してこのコンタクトガラスを調整可能に構成した例を示す図である。 本実施例１３に係わる画像読み取り装置の光学素子を説明するための模式図であって、円筒状ランプの側とリフレクタの側とで透過率を異ならせた状態を説明するための斜視図である。 本実施例１４に係わる画像読み取り装置の光学系を説明するための模式図であって、コンタクトガラスに非透過膜を形成した状態を示す図である。 本実施例１５に係わる画像読み取り装置の光学系を説明するための模式図であって、コンタクトガラスに読み取り箇所から遠ざかるに伴って透過率が徐々に小さくなる半透過領域を形成した状態を示す図である。 図２４に示すコンタクトガラスの一例を示す平面図である。 本実施例１６に係わる画像読み取り装置の光学系を説明するための模式図であって、等倍光学系に適用した例を示す説明図である。 本発明の実施例１７に係わる画像読み取り装置の光学系を説明するための模式図であって、二次照明光を原稿面に積極的に拡散照明する構成を説明するための図である。 図２７に示す光学素子を用いずに原稿画像を読み取った場合と図２７に示す光学素子を用いて原稿画像を読み取った場合との比較図であって、（ａ）は図２７に示す光学素子を用いずに原稿画像を読み取った場合を示し、（ｂ）は図２７に示す光学素子を用いて原稿画像を読み取った状態を示す。 本実施例１８に係わる画像読み取り装置の光学系を説明するための模式図であって、光学素子をコンタクトガラスの裏面に設け、円筒状ランプからの反射光を原稿面から遠ざかる方向に拡散反射させる構成を示す説明図である。 図２９に示す光学素子の斜視図である。 本実施例１９に係わる画像読み取り装置の光学系を説明するための模式図であって、結像光学系の光路を挟んでその両側に光学素子を設けた状態を示す説明図である。 本実施例２０に係わる画像読み取り装置の光学系を説明するための模式図であって、図２７に示す構造と図２９に示す構造とを併用した状態を示す説明図である。 本実施例２１に係わる画像読み取り装置の光学系を説明するための模式図であって、円筒状ランプの断面図である。 本実施例２２に係わる画像読み取り装置の光学系を説明するための模式図であって、光学素子の拡散反射面を湾曲面とした状態を示す説明図である。

符号の説明

１８ 円筒状ランプ
１８Ｂ 放射開口部
２１ 半透過型光学素子
２４ 縮小光学系
２５ 結像レンズ
２６ 撮像素子
２７ 原稿台
２８ 原稿
２８Ａ 原稿面
２８Ｂ 読み取り箇所

Claims (39)

1. 原稿台にセットされた原稿の原稿面を光源部によりライン状に照明し、ライン状に照明された原稿面の読み取り箇所からの反射光を縮小光学系の一部を構成する結像レンズにより撮像素子に結像させて前記原稿の画像を読み取る画像読み取り装置において、
   前記光源部に照明光を外部に向けて放射する放射開口部が形成され、前記放射開口部と前記原稿台との間に光量を減衰させて透過させる光学素子が設けられていることを特徴とする画像読み取り装置。
2. 原稿台にセットされた原稿の原稿面を円筒状ランプによりライン状に照明し、ライン状に照明された原稿面の読み取り箇所からの反射光を縮小光学系の一部を構成する結像レンズにより撮像素子に結像させて前記原稿の画像を読み取る画像読み取り装置において、
   前記円筒状ランプにその延びる方向に延びて照明光を外部に向けて放射する放射開口部が形成され、前記放射開口部と前記原稿台との間に光量を減衰させて透過させる光学素子が設けられていることを特徴とする画像読み取り装置。
3. 前記円筒状ランプがキセノンランプであり、前記光学素子が前記放射開口部に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の画像読み取り装置。
4. 前記円筒状ランプの延びる方向を主走査方向として該円筒状ランプが前記主走査方向と直交する副走査方向に走行されて前記原稿の原稿面を読み取ることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の画像読み取り装置。
5. 前記光学素子が表面に吸光処理が施されたＮＤフィルタからなることを特徴とする請求項２ないし請求項４のいずれか１項に記載の画像読み取り装置。
6. 前記光学素子は表面に黒網点処理が施されたＮＤフィルタからなることを特徴とする請求項２ないし請求項４のいずれか１項に記載の画像読み取り装置。
7. 前記円筒状ランプのその延びる方向の発光強度分布に応じてその発光強度分布の高い箇所では透過率が小さくなるようにかつ発光強度分布の低い箇所では透過率が大きくなるように前記光学素子の透過率が設定されていることを特徴とする請求項２ないし請求項４のいずれか１項に記載の画像読み取り装置。
8. 前記円筒状ランプからの照明光を反射して該円筒状ランプから前記読み取り箇所へ直接向かう直接照明光とは対向する方向から照明光を前記読み取り箇所に導くリフレクターが前記円筒状ランプの放射開口部に対向して設けられ、前記光学素子は前記円筒状ランプから前記読み取り箇所へ直接向かう直接照明光を透過させる透過領域と前記リフクレターに向かう照明光を透過させる透過領域とを有し、前記直接照明光を透過させる透過領域の透過率よりも前記リフレクターに向かう照明光を透過させる透過領域の透過率が大きいことを特徴とする請求項２ないし請求項４のいずれか１項に記載の画像読み取り装置。
9. 前記円筒状ランプからの照明光を反射して該円筒状ランプから前記読み取り箇所へ直接向かう直接照明光とは対向する方向から照明光を前記読み取り箇所に導くリフレクターが前記円筒状ランプの放射開口部に対向して設けられ、前記光学素子は前記円筒状ランプから前記読み取り箇所へ直接向かう直接照明光を透過させる透過領域から前記リフクレターに向かう照明光を透過させる透過領域に向けて前記照明光の透過率が連続的に大きくなっていることを特徴とする請求項２ないし請求項４のいずれか１項に記載の画像読み取り装置。
10. 前記光学素子はその円筒状ランプの発光色に対して補色関係にある色を呈することを特徴とする請求項２ないし請求項４のいずれか１項に記載の画像読み取り装置。
11. 前記光学素子は赤外波長域の照明光をカットすることを特徴とする請求項１０に記載の画像読み取り装置。
12. 前記光学素子が偏光フィルターからなることを特徴とする請求項２ないし請求項４のいずれか１項に記載の画像読み取り装置。
13. 前記光学素子が前記円筒状ランプの中心軸と前記読み取り箇所とを垂直に結ぶ線分に対して斜めに配置されていることを特徴とする請求項２ないし請求項４のいずれか１項に記載の画像読み取り装置。
14. 前記光学素子を前記円筒状ランプの延びる方向と平行な回転軸を中心に回動させて固定可能な回動機構が設けられていることを特徴とする請求項２ないし請求項４のいずれか１項に記載の画像読み取り装置。
15. 前記光学素子が前記円筒状ランプに対して離間して設けられ、該光学素子は前記円筒状ランプに向かい合う面が該円筒形状ランプの外形状に沿って湾曲する湾曲面となっていることを特徴とする請求項２に記載の画像読み取り装置。
16. 原稿台にセットされた原稿の原稿面を円筒状ランプによりライン状に照明し、ライン状に照明された原稿面の読み取り箇所からの反射光を縮小光学系の一部を構成する結像レンズにより撮像素子に結像させて前記原稿の画像を読み取る画像読み取り装置において、
    前記円筒状ランプにその延びる方向に延びて照明光を外部に向けて放射する放射開口部が形成され、前記放射開口部に前記原稿面の読み取り箇所から反射されて前記放射開口部を通して前記円筒状ランプの内部に入射しかつ該円筒状の内部璧面で反射されて前記放射開口部を通して前記読み取り箇所に向かう反射光を減衰させる減衰膜が設けられていることを特徴とする画像読み取り装置。
17. 原稿台にセットされた原稿の原稿面の読み取り箇所をライン状に照明する放射開口部が管壁の一部に形成され、かつ、該放射開口部に前記原稿面の読み取り箇所から反射されて前記放射開口部を通して前記円筒状ランプの内部に入射しかつ該円筒状の内部璧面で反射されて前記放射開口部を通して前記読み取り箇所に向かう反射光を減衰させる減衰膜が形成されていることを特徴とする円筒状ランプ。
18. 原稿台にセットされた原稿の原稿面の読み取り箇所をライン状に照明する放射開口部が管壁に形成され、かつ、該管壁が保護チューブによって被覆され、しかも、前記管壁と前記保護チューブとの間に前記原稿面の読み取り箇所から反射されて前記放射開口部を通して前記円筒状ランプの内部に入射しかつ該円筒状の内部璧面で反射されて前記放射開口部を通して前記読み取り箇所に向かう反射光を減衰させる光学素子が前記保護チューブにより挟持されて固定されていることを特徴とする円筒状ランプ。
19. 原稿台にセットされた原稿の原稿面の読み取り箇所をライン状に照明する放射開口部が管壁に形成され、かつ、該管壁が保護チューブによって被覆され、前記保護チューブが前記原稿面の読み取り箇所から反射されて前記放射開口部を通して前記円筒状ランプの内部に入射しかつ該円筒状の内部璧面で反射されて前記放射開口部を通して前記読み取り箇所に向かう反射光を減衰させる光学素子としての機能を果たすことを特徴とする円筒状ランプ。
20. 原稿の原稿面を円筒状ランプによりライン状に照明し、ライン状に照明された原稿面の読み取り箇所からの反射光を結像光学系の結像レンズにより撮像素子に結像させて前記原稿の画像を読み取る画像読み取り装置において、
    前記結像光学系の光軸方向から前記読み取り箇所に臨む全透過領域と前記原稿面と前記円筒状ランプとの間に介在して前記円筒状ランプからの照明光を減衰させて前記原稿面に向けて透過させる半透過領域とが形成された光学素子を有することを特徴とする画像読み取り装置。
21. 前記半透過面は大きさが均一で規則的な網点を有することを特徴とする請求項２０に記載の画像読み取り装置。
22. 前記光学素子が前記撮像素子と前記原稿との間に介在するコンタクトガラスであり、前記半透過領域は前記コンタクトガラスに半透過処理を施すによって形成されていることを特徴とする請求項２０又は請求項２１に記載の画像読み取り装置。
23. 前記光学素子は前記原稿面に対して平行な方向に調整可能であることを特徴とする請求項２０〜請求項２２のいずれか１項に記載の画像読み取り装置。
24. 前記コンタクトガラスの半透過領域は前記撮像素子に臨む側の面に形成されていることを特徴とする請求項２２に記載の画像読み取り装置。
25. 前記円筒状ランプからの照明光の一部を受けて前記原稿に向けて反射することにより前記原稿面を照明するリフレクタを有し、前記光学素子には前記円筒状ランプ部側に半透過領域が設けられると共に前記全透過領域を介して前記リフレクタ側に半透過領域が形成され、リフレクタ側の半透過領域の透過率が前記円筒状ランプ側の半透過領域の透過率よりも高いことを特徴とする請求項２０〜請求項２４のいずれか１項に記載の画像読み取り装置。
26. 前記円筒状ランプの延びる方向の発光強度分布に応じてその発光強度分布の高い箇所では透過率が小さくなるようにかつ発光強度分布の低い箇所では透過率が大きくなるように前記光学素子の半透過領域の透過率が設定されていることを特徴とする請求項２０〜請求項２５のいずれか１項に記載の画像読み取り装置。
27. 前記光学素子の色が前記円筒状ランプの発光色に対して補色関係にあることを特徴とする請求項２０〜請求項２６に記載の画像読み取り装置。
28. 前記コンタクトガラスには前記原稿面に臨む側の面に前記撮像素子と共役な読み取り領域以外の領域に非透過膜が形成されていることを特徴とする請求項２４に記載の画像読み取り装置。
29. 前記読み取り箇所を中心として該読み取り箇所から遠ざかるに伴って前記光学素子の透過領域の透過率が徐々に小さくなっていることを特徴とする画像読み取り装置。
30. 原稿の原稿面を円筒状ランプによりライン状に照明し、ライン状に照明された原稿面の読み取り箇所からの反射光を結像光学系の結像レンズにより撮像素子に結像させて前記原稿の画像を読み取る画像読み取り装置において、
    前記円筒状ランプから前記原稿面に向かう照明光を遮らない箇所でかつ前記結像光学系の光路を遮らない位置に前記原稿面により反射された反射光を前記原稿面に向けて拡散反射する拡散反射面を有する光学素子が前記原稿面から離間して設けられていることを特徴とする画像読み取り装置。
31. 原稿の原稿面を円筒状ランプによりライン状に照明し、ライン状に照明された原稿面の読み取り箇所からの反射光を結像光学系の結像レンズにより撮像素子に結像させて前記原稿の画像を読み取る画像読み取り装置において、
    前記円筒状ランプから前記原稿面に向かう照明光を遮らない箇所でかつ前記円筒状ランプから射出された照明光を前記原稿面から遠ざける方向に拡散反射させる拡散反射面を有する光学素子がコンタクトガラスの原稿面に臨む面とは反対側に設けられていることを特徴とする画像読み取り装置。
32. 前記拡散反射面が前記円筒状ランプが延びる方向を主走査方向として該主走査方向に長く延びる断面三角形状の山部と谷部とを有し、該山部と該谷部とが前記主走査方向と直交する副走査方向に交互に形成されていることを特徴とする請求項３０又は請求項３１に記載の画像読み取り装置。
33. 前記山部から山部までのピッチ又は谷部から谷部までのピッチが画像読み取り解像度の２倍以下であることを特徴とする請求項３２に記載の画像読み取り装置。
34. 前記光学素子が結像光学系の光路を挟んでかつ前記円筒状ランプの延びる方向と直交する方向に間隔を開けて少なくとも２つ以上設けられていることを特徴とする請求項３０〜３３のいずれか１項に記載の画像読み取り装置。
35. 原稿の原稿面を円筒状ランプによりライン状に照明し、ライン状に照明された原稿面の読み取り箇所からの反射光を結像光学系の結像レンズにより撮像素子に結像させて前記原稿の画像を読み取る画像読み取り装置において、
    前記円筒状ランプから前記原稿面に向かう照明光を遮らない位置でかつ前記結像光学系の光路を遮らない位置に前記原稿面により反射された反射光を前記原稿面に向けて拡散反射する拡散反射面を有する光学素子が前記原稿面から離間して設けられると共に、前記円筒状ランプから前記原稿面に向かう照明光を遮らない箇所でかつ円筒状ランプから射出された照明光を前記原稿面から遠ざかる方向に拡散反射させる拡散反射面を有する光学素子が前記コンタクトガラスの原稿面に臨む面とは反対側に設けられていることを特徴とする画像読み取り装置。
36. 前記照明光は前記読み取り箇所よりも広い領域を照明することを特徴とする請求項３０〜請求項３５のいずれか１項に記載の画像読み取り装置。
37. 前記光学素子の拡散反射面の色が照明光学系系の周辺部に対して補色関係にあることを特徴とする請求項３０〜請求項３６のいずれか１項に記載の画像読み取り装置。
38. 前記光学素子は、前記主走査方向の照明光強度分布に対応して強度の高いところほど反射率が低く、前記主走査方向の強度の低いところほど反射率が高いことを特徴とする請求項３３〜請求項３７のいずれか１項に記載の画像読み取り装置。
39. 前記拡散反射面は、前記原稿面の側に曲率中心を有する湾曲面であることを特徴する請求項３０に記載の画像読み取り装置。

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