JP2005242263A

JP2005242263A - Image reader

Info

Publication number: JP2005242263A
Application number: JP2004055528A
Authority: JP
Inventors: Fumihiro Nakashige; 文宏中重; Koichi Ejiri; 公一江尻
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2004-02-27
Filing date: 2004-02-27
Publication date: 2005-09-08

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image reader which realizes cost reduction as well as miniaturization (especially, in the thickness direction) by installing a light source between an image pickup device and an imaging lens to exclude a light source or a reflector just before a document surface, which are necessary conventionally. <P>SOLUTION: In the image reader wherein a surface of a document 31 is illuminated by a linear light source 35 and the document 31 is scanned to read a document image line-sequentially by a linear image pickup device 33 and an imaging lens 34, a half-mirror 36 for guiding light from the linear light source 35 to the imaging lens 34 is installed between the image pickup device 33 and the imaging lens 34, and an optical system is so constituted that a perpendicular line of the surface of the document 31 doesn't coincide with an optical axis of read by the imaging lens 34. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、デジタルＰＰＣなどに搭載され、固体撮像素子、結像レンズ、及び照明装置を搭載した縮小光学系を有するフィルムスキャナやブック原稿などのスキャナ（原稿台上面）等における画像読み取り装置に関するものである。 The present invention relates to an image reading apparatus mounted on a digital PPC or the like, and used in a scanner (upper surface of an original table) such as a film scanner or a book original having a reduction optical system mounted with a solid-state imaging device, an imaging lens, and an illumination device. It is.

従来から、画像読み取り装置に関して、光源を原稿面から遠くに配置することによって、フレア現象を減らす技術が提案されている（例えば特許文献１ないし４参照）。
このうち、特許文献１及び２においては、原稿からの反射光を再度反射させるリフレクタと光源との構成について、リフレクタを排除し、光源を原稿面から遠くに配置することで、フレア現象を減らすことが開示されており、特許文献１においては、リフレクタの排除によるコストダウンを図っている。
また、特許文献３においては、撮像素子の上側及び下側に光源を配置して、撮像素子の結像光学系を共用しながら、原稿面そばに設置した専用ミラーを用いて読み取り位置を照明するものである。
さらに、特許文献４においては、ハーフミラーを用いて撮像素子と光源が結像光学系を共用することによって、同一位置に読み取り／照明する構成を取っている。
上記各特許文献においては、リフレクタを排除し、光源を原稿面傍から離した構成を実現しており、低コスト、フレア現象の低減による高画質読み取り、小形化を達成しているが、以下のような問題が発生し、もしくは残っている。
１）特許文献１ないし３においては、読み取り光軸と照明光軸がほぼ同じで、原稿に対して垂直であるため、原稿の光沢によって読み取り値が変化してしまう（少なくとも原稿面の法線とのなす角度については規定されていない）。
２）特許文献１及び２においては、光源が原稿面から遠く離れた構成であるため、原稿面での必要照明光量を達成するには、強力な光源か、レンズなどを用いた集光部品が必要となり、逆にコストアップ要因となる。また、光源に必要な電力についても大きなものとなってしまう。
３）特許文献１及び２においては、レイアウト上結像レンズの下などに光源を配置するケースもあるが、画像読み取り装置自体を嵩高にしてしまうことになり、リフレクタ等を排除したことによる小型化を無効にしてしまう。
４）特許文献１ないし３においては、照明の光軸と読み取り光軸は完全には一致していないので、原稿に浮きなどが生じ、ブック原稿の中央に生ずる浮き部などの読み取りにおいて、照明光が暗くなってしまう。
５）特許文献４においては、ハーフミラーによって形成した２つの結像位置のそれぞれに、光源と撮像素子を配置するので、一方の素子が邪魔となり、画像読み取り装置自体の小型化に対する阻害要因となる。
例として述べれば、撮像素子を従来の位置としたハーフミラーによるもう一方の結像位置に光源を配置する場合、ハーフミラーでの光分岐位置を１次元撮像素子全域で同じにするには、前記光源はハーフミラーの上方もしくは下方とならざるを得ない。
とくに上方に光源を設置する場合は、画像読み取りに必要な走行体の邪魔となるため、それなりのギャップが必要となる。また、下方に設置する場合も、画像読み取り装置の嵩の厚さを増やしてしまう。
特開２０００−２５３２１３公報特開２０００−２５０１４６公報特開平１０−１９０９９０号公報特開平９−５１４０５号公報 2. Description of the Related Art Conventionally, with respect to an image reading apparatus, a technique for reducing a flare phenomenon by arranging a light source far from a document surface has been proposed (see, for example, Patent Documents 1 to 4).
Among these, in Patent Documents 1 and 2, regarding the configuration of the reflector and the light source that reflects the reflected light from the document again, the flare phenomenon is reduced by eliminating the reflector and arranging the light source far from the document surface. In Patent Document 1, the cost is reduced by eliminating the reflector.
In Patent Document 3, light sources are arranged on the upper side and the lower side of the image sensor, and the reading position is illuminated using a dedicated mirror installed near the document surface while sharing the imaging optical system of the image sensor. Is.
Furthermore, in patent document 4, the image pick-up element and the light source share the imaging optical system using a half mirror, and the structure which reads / illuminates to the same position is taken.
In each of the above patent documents, the reflector is eliminated, and the light source is separated from the side of the manuscript surface, realizing low cost, high image quality reading by reducing the flare phenomenon, and miniaturization. Such a problem has occurred or remains.
1) In Patent Documents 1 to 3, since the reading optical axis and the illumination optical axis are substantially the same and perpendicular to the document, the reading value changes depending on the gloss of the document (at least with the normal of the document surface). The angle formed by is not specified).
2) In Patent Documents 1 and 2, since the light source is configured to be far away from the original surface, in order to achieve the required illumination light quantity on the original surface, a powerful light source or a condensing component using a lens or the like is required. This is necessary, and conversely increases costs. In addition, the power required for the light source becomes large.
3) In Patent Documents 1 and 2, there is a case where the light source is arranged under the imaging lens in the layout, but the image reading apparatus itself becomes bulky, and the size is reduced by eliminating the reflector and the like. Will be invalidated.
4) In Patent Documents 1 to 3, the illumination optical axis and the reading optical axis do not completely coincide with each other, so that the document is lifted, and the illumination light is read in the reading of the floating portion generated in the center of the book document. Becomes darker.
5) In Patent Document 4, since the light source and the imaging device are arranged at each of the two imaging positions formed by the half mirror, one of the devices becomes a hindrance and becomes an obstacle to downsizing of the image reading apparatus itself. .
For example, in the case where the light source is arranged at the other imaging position by the half mirror with the image sensor as the conventional position, in order to make the light branching position at the half mirror the same throughout the one-dimensional image sensor, The light source must be above or below the half mirror.
In particular, when a light source is installed above, a gap is necessary because it interferes with the traveling body necessary for image reading. Also, when installed below, the bulk of the image reading device is increased.
JP 2000-253213 A JP 2000-250146 A JP-A-10-190990 Japanese Patent Laid-Open No. 9-51405

上述の各特許文献での問題点からも判明するように、スキャナに関しては以下の５つ課題、すなわち（１）省エネルギ、（２）小型化（薄型化）、（３）低コスト化、（４）フレア低減（高画質化）、および（５）ブック原稿影防止（高画質化）に対応することが望まれている。
ここで、上記課題を説明する前に縮小光学系を搭載した一般的な画像読み取り装置の構成について説明する。図１３は一般的な画像読み取り装置の構成を示す概略斜視図である。図１４は図１３の構成を側面から見た概略側面図である。
図１３および図１４において、画像読み取り装置１にあって原稿２はコンタクトガラス３上に設置され、結像レンズ１１は照明ランプ４の光、および照明ランプ４の光を受けたリフレクタ５の光が撮像領域６に照射される。
この撮像領域６からの反射光が第１走行体７、および第２走行体８内の折り返しミラー９を通して結像レンズ１１によって１次元撮像素子１２に結像し、この１次元撮像素子１２が撮像領域６の画像を１次元の線として取得する。
すなわち、この画像読み取り装置１は、第１走行体７と第２走行体８は駆動伝達手段１４を通じてモータ１３による駆動を受け、撮像領域６の撮像が結像レンズ１１の結像位置に現れ、この結像位置が１次元撮像素子面１２になる状態を保ちながらコンタクトガラス３面において走行することで、コンタクトガラス３上にある原稿画像２を１次元撮像素子１２にて２次元の面として取得する画像読み取り装置である。 As can be seen from the problems in the above-mentioned patent documents, the following five problems are associated with the scanner: (1) energy saving, (2) miniaturization (thinning), (3) cost reduction, ( It is desired to cope with 4) flare reduction (high image quality) and (5) book document shadow prevention (high image quality).
Here, before explaining the above problem, a configuration of a general image reading apparatus equipped with a reduction optical system will be described. FIG. 13 is a schematic perspective view showing a configuration of a general image reading apparatus. FIG. 14 is a schematic side view of the configuration of FIG. 13 viewed from the side.
13 and 14, in the image reading apparatus 1, the document 2 is placed on the contact glass 3, and the imaging lens 11 receives the light from the illumination lamp 4 and the light from the reflector 5 that has received the light from the illumination lamp 4. The imaging region 6 is irradiated.
The reflected light from the imaging region 6 forms an image on the one-dimensional imaging element 12 by the imaging lens 11 through the first traveling body 7 and the folding mirror 9 in the second traveling body 8, and the one-dimensional imaging element 12 captures an image. The image of the area 6 is acquired as a one-dimensional line.
That is, in the image reading device 1, the first traveling body 7 and the second traveling body 8 are driven by the motor 13 through the drive transmission means 14, and the imaging of the imaging region 6 appears at the imaging position of the imaging lens 11, The original image 2 on the contact glass 3 is acquired as a two-dimensional surface by the one-dimensional image sensor 12 by traveling on the surface of the contact glass 3 while maintaining the state where the imaging position becomes the one-dimensional image sensor surface 12. An image reading apparatus.

通常１次元撮像素子１２として１次元ＣＣＤが用いられ、結像レンズ１１はコンタクトガラス３面の線状画像を縮小して１次元撮像素子１２上に結像している。第１走行体７が走査する方向を副走査方向と呼び、１次元撮像素子１２が読み取る画像方向を主走査方向と呼ぶ。
通常スキャナの画像解像度は、ｄｐｉ（ドット／ｉｎｃｈ）で表され、デジタルＰＰＣに搭載されるスキャナは４００ないし６００ｄｐｉである場合が多い。
とくにカラースキャナでは、ＲＧＢの各光に感度を有する３ラインのＣＣＤを副走査方向に配置した、３ラインＣＣＤを撮像素子として用いることが多い。
各画素列の間は、ＣＣＤ画素の副走査読み取り領域の４ないし８倍程度の距離があり、必ずしも一体となっている訳ではない。また、これを上記画像読み取り装置１に搭載した場合、各ＲＧＢＣＣＤ画素の読み取り位置は、副走査方向にずれて読み取ることになり、当然照明も各読み取り位置ごとにする必要がある。
図１５は図１の画像読み取り装置１の撮像素子１２と結像レンズ１１に関する構成を示す概略図である。図１５のように、縮小光学系であるが、撮像素子１２と結像レンズ１１から、途中のミラーなどの光学系を用いること無く、原稿台１６上に原稿２を設置して、その画像を読み取る形式の画像読み取り装置も可能である。
本形式では撮像素子１２に１次元ＣＣＤを用いた場合、原稿台１６を１方向に走査するか、または、結像レンズ１１および撮像素子１２をまとめて１方向に走査することで、原稿２の２次元の面状画像を読み取ることができる。
本形式での照明は、自然光（室内光）を用いるか、原稿台１６上を均一に照明する光源を設置するのが一般的である。ただし、自然光を用いた場合、光量が不安定であり、照度も低い場合が多いため、高画質に画像読み取りが行えないという問題がある。 Usually, a one-dimensional CCD is used as the one-dimensional image sensor 12, and the imaging lens 11 forms an image on the one-dimensional image sensor 12 by reducing a linear image on the surface of the contact glass 3. The direction in which the first traveling body 7 scans is called a sub-scanning direction, and the image direction read by the one-dimensional imaging device 12 is called a main scanning direction.
The image resolution of a normal scanner is represented by dpi (dot / inch), and a scanner mounted on a digital PPC is often 400 to 600 dpi.
In particular, in a color scanner, a 3-line CCD in which 3-line CCDs sensitive to RGB light are arranged in the sub-scanning direction is often used as an image sensor.
There is a distance of about 4 to 8 times the sub-scanning reading area of the CCD pixels between the pixel columns, and they are not necessarily integrated. When this is mounted on the image reading apparatus 1, the reading position of each RGB CCD pixel is read with a shift in the sub-scanning direction, and naturally the illumination needs to be set for each reading position.
FIG. 15 is a schematic diagram showing a configuration relating to the imaging element 12 and the imaging lens 11 of the image reading apparatus 1 of FIG. As shown in FIG. 15, the optical system is a reduction optical system, but the document 2 is placed on the document table 16 from the image sensor 12 and the imaging lens 11 without using an intermediate mirror or the like, and the image is displayed. An image reading device in a reading format is also possible.
In this format, when a one-dimensional CCD is used for the image pickup device 12, the document table 16 is scanned in one direction, or the imaging lens 11 and the image pickup device 12 are collectively scanned in one direction. A two-dimensional planar image can be read.
In general, the illumination in this form uses natural light (indoor light) or a light source that uniformly illuminates the document table 16 is installed. However, when natural light is used, the amount of light is unstable and the illuminance is often low.

スキャナの省エネルギについて述べる。スキャナにおいて最も消費電力が大きい構成要素は照明ランプ４である。とくに画像読み取り速度が速くなるほど、ＣＣＤの電荷蓄積時間が短くなり、結果的に高輝度な照明ランプ４が必要になり、消費電力が大きくなる。
図１６は画像読み取り装置の読み取り領域と照明の関係を示す説明図である。これまではより発光効率の高いランプとして、ハロゲンからキセノン、ＬＥＤへと光源を切り換えることで対応してきた。
しかしながら、図１６に示すように、原稿２の面上でのＣＣＤの読み取り可能領域１７に対して、光源４からの照明光１９による照明領域１８は、はるかに広いのが現状である。
６００ｄｐｉのスキャナを例にとると、必要な照明幅は４２．３μｍであるのに対して、実際は２０ｍｍ程度の幅を照明している。単純にそのエネルギ効率を比較すれば０．５％程度しかない。つまり残りの約９９．５％は無駄なエネルギということになる。
小型化（薄型化）について述べる。スキャナ１は装置全般の小型化の要求によって、特に厚さ方向を狭めようとしてきた。縮小光学系で第１、第２走行体７、８を有したスキャナ１では、とくに第１走行体７にある照明ランプ４とリフレクタ５がレイアウト上小型化に対する最大の制約条件であり、薄型化を阻害してきた。
とくにスキャナ１を搭載しているデジタルＰＰＣにおいては、プリンタ側が大きくなるとスキャナ１の原稿２面が高くなり、身長の低い人による原稿設置操作などが面倒になるという問題も発生していた。
低コスト化について述べる。スキャナ１のコスト構成上、大きな要素にＣＣＤ１２や結像レンズ１１があるが、これに準じるものとして照明ランプ４およびその付随品がある。
とくにキセノンランプなどは高電圧を必要とするためパワーパックが必要である。また、第２走行体８上にランプを設置するため、フレキシブルな電源ラインも必要である。 The energy saving of the scanner is described. The component with the highest power consumption in the scanner is the illumination lamp 4. In particular, the faster the image reading speed, the shorter the charge storage time of the CCD. As a result, a high-intensity illumination lamp 4 is required and the power consumption increases.
FIG. 16 is an explanatory diagram showing the relationship between the reading area of the image reading apparatus and illumination. Up to now, lamps with higher luminous efficiency have been dealt with by switching the light source from halogen to xenon or LED.
However, as shown in FIG. 16, the illumination area 18 by the illumination light 19 from the light source 4 is far wider than the CCD readable area 17 on the surface of the document 2.
Taking a 600 dpi scanner as an example, the required illumination width is 42.3 μm, but actually a width of about 20 mm is illuminated. If the energy efficiency is simply compared, it is only about 0.5%. In other words, the remaining 99.5% is wasted energy.
The downsizing (thinning) will be described. The scanner 1 has been trying to narrow the thickness direction particularly in response to the demand for downsizing of the entire apparatus. In the scanner 1 having the first and second traveling bodies 7 and 8 in the reduction optical system, the illumination lamp 4 and the reflector 5 in the first traveling body 7 are the most restrictive conditions for miniaturization in terms of layout, and the thickness is reduced. Has been disturbed.
In particular, in the digital PPC equipped with the scanner 1, when the printer side is large, the two originals of the scanner 1 become high, and there is a problem that the manuscript setting operation by a short person becomes troublesome.
Describe the cost reduction. The CCD 12 and the imaging lens 11 are major elements in the cost configuration of the scanner 1, and the illumination lamp 4 and its accompanying products are equivalent to these.
In particular, a xenon lamp or the like requires a high voltage and therefore requires a power pack. Further, since a lamp is installed on the second traveling body 8, a flexible power supply line is also necessary.

フレアについて述べる。スキャナ１には照明装置が内蔵されており、一般的なスキャナではライン状に原稿２を読み取り、これを走査することで２次元の画像を読み取っている（これを線順次画像読み取りという）。
特に読み取りのライン方向を主走査と呼び、主走査に垂直で原稿面に平行な方向を副走査と呼ぶ。その際、フレアと呼ばれる現象が生じることが知られている。
図１７は画像読み取り装置の照明状態を示す概略図である。図１７では照明装置（ランプ）４として蛍光管を用いている。図５の画像読み取り装置で生じるフレア現象を説明する。
照明装置４からの照明光１９が直接、もしくはリフレクタ５を経由して原稿２面に当って反射し、照明装置４の開口部４ａを通って蛍光面２０を反射して再度原稿を再照明する再照明光２１を生じる。照明装置４から原稿２面に到達する照明光１９を１次照明光、原稿２面を反射して再度原稿２面を照明する光を２次照明光とする。
このフレア現象が生じると同一原稿濃度なのに、その周辺の原稿濃度の差によって、スキャナ読み取り画像信号が変化する。これは２次照明光が原稿２面で反射するさいに原稿濃度によって反射光量が変化するため、１次照明光と２次照明光の合計である照明光が原稿濃度によって変わってしまうことから生じる。とくに上記現象は、原稿において急激に濃度が変化する部位で目立つ。 Describe flare. The scanner 1 has a built-in illumination device, and a general scanner reads a document 2 in a line shape, and scans this to read a two-dimensional image (this is called line sequential image reading).
In particular, the reading line direction is called main scanning, and the direction perpendicular to the main scanning and parallel to the document surface is called sub-scanning. At that time, it is known that a phenomenon called flare occurs.
FIG. 17 is a schematic view showing an illumination state of the image reading apparatus. In FIG. 17, a fluorescent tube is used as the illumination device (lamp) 4. The flare phenomenon that occurs in the image reading apparatus of FIG. 5 will be described.
Illumination light 19 from the illuminating device 4 is reflected on the surface of the original 2 directly or via the reflector 5 and reflected through the opening 4a of the illuminating device 4 to reflect the fluorescent screen 20 again to re-illuminate the original. Re-illumination light 21 is generated. The illumination light 19 that reaches the document 2 surface from the illumination device 4 is referred to as primary illumination light, and the light that reflects the document 2 surface and illuminates the document 2 surface again is referred to as secondary illumination light.
When this flare phenomenon occurs, the scanner read image signal changes due to the difference in the document density in the vicinity of the same document density. This is because the amount of reflected light changes depending on the document density when the secondary illumination light is reflected on the surface of the document 2, and the illumination light, which is the sum of the primary illumination light and the secondary illumination light, changes depending on the document density. . In particular, the above phenomenon is conspicuous in a portion where the density changes rapidly in the original.

図１８は実際にフレア現象が生じた読み取り画像例を示す概略図である。黒パターン部２２に挟まれた境界部２３が白パターン部２４と比べて暗く読み取られている。
原稿の白パターン部２４は濃度が均一であるため、明らかに読み取り画像としては劣化していることになる（理想的には境界部２３と白パターン部２４は同じ明るさにならなければならない）。
これは黒パターン部２２に挟まれた領域をスキャナが読んだ際、その両側が黒いため、２次照明光が白パターン部２４を読み取った場合と比較して相対的に減ってしまうためである。
全般に原稿反射率が低い領域ほどスキャナ１は暗く画像を読み取り、原稿反射率が高い領域ほどスキャナ１は明るく画像を読み取ることになる。つまり黒文字原稿において文字内の白部がスキャナ画像においては暗くなり、結果的にコントラストが低下して読みづらくなってしまうなどの不良となって認識される。
これは２次照明光が基本的には原稿２面で照明光１９が反射した位置を中心に再照明しており、そのため、原稿２の急激な濃度変化（白黒パターンの境界部２３など）があった場所でより２次照明光の変化が大きくなってしまうからである。
そこでスキャナ１の設計段階においては、原稿面を反射した２次照明光が再度原稿を照明しないように、光学系部品を黒く塗装し、あるいはレイアウトを適正化するなどの対応をしているが、２次照明光による再照明を完全にはなくせず、読み取り画像品質上の課題となっていた。とくに文字部の周辺が急激に暗くなり、コピー画像などで地汚れが発生して、極端な画像品質劣化を招く場合があった。
図１９はブック原稿影について説明する概略図である。ブック原稿影に関して言えば、ブック原稿２５をコンタクトガラス３上に設置して画像読み取りを行う場合、本の中央部２６が浮いてしまう（図１９参照）。
これを通常の画像読み取り装置での照明光学系で読むと、撮像素子１２の読み取り位置１７に照明光１９が到達せず、読み取り画像が暗くなってしまうという問題があった。
本発明の目的は、上述した実情を考慮して、光源を撮像素子と結像レンズの間に設置することによって、従来必要としていた原稿面直前の光源やリフレクタを排除することができ、低コスト化ができると同時に小型化（とくに厚さ方向の低減が可能）を実現できる画像読み取り装置を提供することにある。 FIG. 18 is a schematic diagram illustrating an example of a read image in which a flare phenomenon actually occurs. The boundary portion 23 sandwiched between the black pattern portions 22 is read darker than the white pattern portions 24.
Since the density of the white pattern portion 24 of the document is uniform, the read image is clearly deteriorated (ideally, the boundary portion 23 and the white pattern portion 24 should have the same brightness). .
This is because when the scanner reads the region sandwiched between the black pattern portions 22, both sides thereof are black, so that the secondary illumination light is relatively reduced as compared with the case where the white pattern portion 24 is read. .
In general, the scanner 1 reads an image darker as the document reflectance is lower, and the scanner 1 reads the image brighter as the document reflectance is higher. That is, in a black character document, a white portion in the character becomes dark in the scanner image, and as a result, it is recognized as a defect such that the contrast is lowered and it is difficult to read.
This is because the secondary illumination light is basically re-illuminated around the position where the illumination light 19 is reflected on the surface of the document 2, and therefore, a sudden density change (such as the boundary portion 23 of the monochrome pattern) of the document 2 occurs. This is because the change in the secondary illumination light becomes larger at a certain place.
Therefore, at the design stage of the scanner 1, the optical system parts are painted black or the layout is optimized so that the secondary illumination light reflected from the document surface does not illuminate the document again. The re-illumination by the secondary illumination light is not completely eliminated, which is a problem in the read image quality. In particular, the periphery of the character portion suddenly becomes dark, and background stains occur in a copy image or the like, resulting in extreme image quality degradation.
FIG. 19 is a schematic diagram for explaining book original shadows. As for the book document shadow, when the book document 25 is placed on the contact glass 3 and image reading is performed, the central portion 26 of the book floats (see FIG. 19).
When this is read by an illumination optical system in a normal image reading apparatus, there is a problem that the illumination light 19 does not reach the reading position 17 of the image sensor 12 and the read image becomes dark.
An object of the present invention is to provide a light source between an image pickup element and an imaging lens in consideration of the above-described situation, thereby eliminating a light source and a reflector immediately before a document surface, which has been conventionally required, and is low in cost. It is an object of the present invention to provide an image reading apparatus which can be downsized and at the same time can be downsized (especially capable of reduction in the thickness direction).

上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、１次元光源で原稿面を照明し、この原稿を走査することによって１次元撮像素子と結像レンズによって線順次に原稿画像を読み取る画像読み取り装置において、前記撮像素子と前記結像レンズの間に前記１次元光源からの光を前記結像レンズに導くハーフミラーを設置し、前記原稿面の垂線と前記結像レンズによる読み取り光軸が一致しないように光学系を構成する画像読み取り装置を特徴とする。
また、請求項２に記載の発明は、１次元光源とハーフミラーの間に、シリンドリカルレンズを設置して、前記１次元光源の発光位置を前記結像レンズの結像位置とする請求項１記載の画像読み取り装置を特徴とする。
また、請求項３に記載の発明は、前記１次元光源の前面にスリットを設置する請求項１または２記載の画像読み取り装置を特徴とする。
また、請求項４に記載の発明は、前記１次元光源が固体発光素子である請求項１ないし３のいずれか一項記載の画像読み取り装置を特徴とする。
また、請求項５に記載の発明は、前記１次元光源と前記シリンドリカルレンズが導光路と発光素子から構成されている請求項２記載の画像読み取り装置を特徴とする。
また、請求項６に記載の発明は、前記１次元光源の照明サイズが、前記撮像素子の撮像領域より大きい請求項１ないし４のいずれか一項記載の画像読み取り装置を特徴とする。
また、請求項７に記載の発明は、前記１次元光源の１次元方向と直角な照明サイズが前記撮像素子の撮像領域より小さい請求項１ないし４のいずれか一項記載の画像読み取り装置を特徴とする。 In order to solve the above problems, the invention according to claim 1 illuminates a document surface with a one-dimensional light source, and scans the document to produce a document image line-sequentially by a one-dimensional image sensor and an imaging lens. In the reading image reading apparatus, a half mirror that guides light from the one-dimensional light source to the imaging lens is disposed between the imaging element and the imaging lens, and the perpendicular of the document surface and the reading light by the imaging lens It is characterized by an image reading device that constitutes an optical system so that the axes do not coincide.
According to a second aspect of the present invention, a cylindrical lens is installed between the one-dimensional light source and the half mirror, and the light emission position of the one-dimensional light source is used as the imaging position of the imaging lens. The image reading apparatus is characterized.
According to a third aspect of the present invention, there is provided the image reading device according to the first or second aspect, wherein a slit is provided in front of the one-dimensional light source.
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the image reading device according to any one of the first to third aspects, wherein the one-dimensional light source is a solid state light emitting device.
The invention described in claim 5 is characterized in that the one-dimensional light source and the cylindrical lens are constituted by a light guide and a light emitting element.
According to a sixth aspect of the invention, there is provided the image reading device according to any one of the first to fourth aspects, wherein an illumination size of the one-dimensional light source is larger than an imaging region of the imaging element.
The invention according to claim 7 is the image reading device according to any one of claims 1 to 4, wherein an illumination size perpendicular to a one-dimensional direction of the one-dimensional light source is smaller than an imaging region of the imaging element. And

また、請求項８に記載の発明は、前記導光路に異なる発光波長である複数個の発光素子が接続されている請求項５記載の画像読み取り装置を特徴とする。
また、請求項９に記載の発明は、前記結像レンズの撮像素子側に、前記１次元光源の発光波長に合わせた減反射コーティングを施している請求項１ないし８のいずれか一項記載の画像読み取り装置を特徴とする。
また、請求項１０に記載の発明は、前記原稿面の垂線と前記結像レンズなどによる読み取り光軸のなす角度が、２２．５度より小さく、１５度より大きいように前記光学系を配置することを特徴とする請求項１記載の画像読み取り装置を特徴とする。
また、請求項１１に記載の発明は、前記１次元光源の照明光が結像レンズを通じて原稿面に到達し、さらに結像レンズを通じて撮像素子に入射する際、１次元方向での照明光強度分布が一定になるように、スリットの幅を１次元方向で変化させる請求項３記載の画像読み取り装置を特徴とする。
また、請求項１２に記載の発明は、前記１次元光源の照明光が結像レンズを通じて原稿面に到達し、さらに結像レンズを通じて撮像素子に入射する際、１次元方向での照明光強度分布が一定になるように前記１次元光源が発光する請求項１ないし５のいずれか一項記載の画像読み取り装置を特徴とする。 The invention according to claim 8 is the image reading apparatus according to claim 5, wherein a plurality of light emitting elements having different emission wavelengths are connected to the light guide path.
Further, in the invention described in claim 9, the anti-reflection coating according to the emission wavelength of the one-dimensional light source is applied on the imaging element side of the imaging lens. It features an image reading device.
According to a tenth aspect of the present invention, the optical system is arranged so that an angle formed by a perpendicular to the original surface and a reading optical axis formed by the imaging lens or the like is smaller than 22.5 degrees and larger than 15 degrees. The image reading apparatus according to claim 1 is characterized.
According to an eleventh aspect of the present invention, when the illumination light of the one-dimensional light source reaches the document surface through the imaging lens and further enters the image sensor through the imaging lens, the illumination light intensity distribution in the one-dimensional direction. The image reading apparatus according to claim 3, wherein the width of the slit is changed in a one-dimensional direction so that is constant.
According to a twelfth aspect of the present invention, when the illumination light of the one-dimensional light source reaches the document surface through the imaging lens and further enters the image sensor through the imaging lens, the illumination light intensity distribution in the one-dimensional direction. The image reading apparatus according to claim 1, wherein the one-dimensional light source emits light so as to be constant.

本発明によれば、第１に、撮像素子の読み取り領域のみ正確に照明でき、また１次元光源から発光された照明光を、１次元光源を結像レンズ側に近づけたことで、結像レンズに多く入射させて原稿面まで導くことができるため、１次元光源に必要な光量が少なくて済み、省エネルギである。
第２に、読み取り光軸と照明光軸が同一結像レンズによって共通化しているため、ブック原稿など、原稿面の高さが変化しても照明位置と読み取り位置がずれることが無い。また、原稿面の法線（垂線）と読み取り／照明光軸が平行でないため、原稿の光沢による正反射光の影響を受けることが無い。
さらに、照明光の範囲が狭く、不要領域に照明光があたらないため、そこからの照り返しによるフレアが発生することが無い。これら３つの効果によって高品位に原稿の画像を読み取れる。
第３に、１次元光源を撮像素子と結像レンズの間に設置することで、従来必要としていた原稿面直前の光源やリフレクタを排除することができるため、低コスト化ができると同時に小型化（とくに厚さ方向の低減が可能）を実現できる。とくに２つの走行体を有した画像読み取り装置では、第１ミラーを傾けると、第１ミラーと原稿面までの距離を縮められるのでより効果的である。 According to the present invention, first, only the reading area of the image sensor can be illuminated accurately, and the illumination light emitted from the one-dimensional light source is brought closer to the imaging lens side, thereby forming the imaging lens. Therefore, the amount of light required for the one-dimensional light source can be reduced and energy is saved.
Second, since the reading optical axis and the illumination optical axis are shared by the same imaging lens, the illumination position and the reading position do not deviate even when the height of the document surface of a book document or the like changes. Further, since the normal (perpendicular) of the original surface and the reading / illumination optical axis are not parallel, there is no influence of regular reflection light due to the gloss of the original.
Furthermore, since the range of illumination light is narrow and the illumination light does not hit an unnecessary area, flare due to reflection from the area does not occur. By these three effects, the image of the original can be read with high quality.
Thirdly, by installing a one-dimensional light source between the image sensor and the imaging lens, it is possible to eliminate the light source and reflector immediately before the original surface, which has been required in the past, so that the cost can be reduced and the size can be reduced. (In particular, the thickness can be reduced). In particular, in an image reading apparatus having two traveling bodies, tilting the first mirror is more effective because the distance between the first mirror and the document surface can be reduced.

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明による画像読み取り装置の第１の実施形態の構成を示す概略図である。
図１の画像読み取り装置３０は、原稿３１を設置するコンタクトガラス３２と、原稿３１を反射した光画像を撮像素子３３に結像させる結像手段（結像レンズ）３４と、原稿３１を照明する光源（１次元光源）３５と、前記結像手段３４での像面を２面形成するハーフミラー３６からなる。
ハーフミラー３６が形成した一方の像面に撮像素子３３を設置し、もう一方の像面より前方に１次元光源３５を設置する。１次元光源３５から照射された照明光は、ハーフミラー３６で折り返されて結像レンズ３４の作用により、折り返しミラー４０などを経て、撮像素子３３の原稿３１面での画像読み取り範囲に相当する範囲を照明することになる。
ただし１次元光源３５による照明光は、結像レンズ３４の像面より前方から射出されるため、原稿３１面では読み取り範囲よりも広がって（絞られないで）照明されることになる。原稿３１面でこの原稿３１の濃度に応じて照明光が反射し、結像レンズ３４によってハーフミラー３６を通じて撮像素子３３で像を結ぶ。
本実施形態では、原稿面３１の法線（垂線）３７と、原稿３１面近辺での読み取りおよび照明光軸３８が一致しておらず、一定の角度を有する構成となっている。照明光でもある照明光軸３８は、原稿３１面に到達して反射する際、その正反射成分は正反射光軸３９の方向となる。
正反射光軸３９と読み取り光軸でもある照明光軸３８とは異なるため、撮像素子３３には、原稿３１面での光軸３９の正反射光成分は入射しないことになる。つまり原稿面３１に到達した照明光のうち拡散反射成分のみが撮像素子３３に入射することになり、原稿面３１の光沢の変動を受けないことになる。
仮に、正反射光成分を撮像素子３３が読み取る構成にした場合、原稿３１の光沢度によって撮像素子３３への入射光量が変化することになり、正確な原稿濃度の読み取りができなくなる。原稿面３１の法線３７と、原稿３１面近辺での照明光軸３８とが、一定の角度を有するようにするには、例えば折り返しミラー４０の傾け角度を調整することによって設定することになる。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a first embodiment of an image reading apparatus according to the present invention.
The image reading device 30 in FIG. 1 illuminates the original 31, a contact glass 32 on which the original 31 is set, an imaging unit (imaging lens) 34 that forms an optical image reflected on the original 31 on an image sensor 33. It comprises a light source (one-dimensional light source) 35 and a half mirror 36 that forms two image planes on the image forming means 34.
An image sensor 33 is installed on one image plane formed by the half mirror 36, and a one-dimensional light source 35 is installed in front of the other image plane. Illumination light emitted from the one-dimensional light source 35 is folded back by the half mirror 36, passes through the folding mirror 40 by the action of the imaging lens 34, and the range corresponding to the image reading range on the surface of the document 31 of the image sensor 33. Will be illuminated.
However, since the illumination light from the one-dimensional light source 35 is emitted from the front of the image plane of the imaging lens 34, the illumination on the surface of the document 31 is wider (not narrowed) than the reading range. Illumination light is reflected on the surface of the original 31 according to the density of the original 31, and an image is formed by the imaging element 33 through the half mirror 36 by the imaging lens 34.
In the present embodiment, the normal (perpendicular) 37 of the document surface 31 and the reading and illumination optical axis 38 in the vicinity of the surface of the document 31 do not coincide with each other and have a certain angle. When the illumination optical axis 38, which is also illumination light, reaches the surface of the original 31 and is reflected, the regular reflection component is in the direction of the regular reflection optical axis 39.
Since the regular reflection optical axis 39 is different from the illumination optical axis 38 which is also the reading optical axis, the regular reflection light component of the optical axis 39 on the surface of the document 31 is not incident on the image sensor 33. That is, only the diffuse reflection component of the illumination light reaching the document surface 31 is incident on the image sensor 33, and the glossiness of the document surface 31 is not affected.
If the image sensor 33 is configured to read the specularly reflected light component, the amount of light incident on the image sensor 33 changes depending on the glossiness of the document 31, and accurate document density reading cannot be performed. In order to make the normal 37 of the document surface 31 and the illumination optical axis 38 in the vicinity of the document 31 surface have a constant angle, for example, the inclination angle of the folding mirror 40 is adjusted. .

２つの走行体を持った画像読み取り装置においては、基本構成を変更すること無く、第１ミラーの角度を変更することによって、照明光軸及び読み取り光軸の原稿面に入射する角度を設定できる。また、そのさい、第１ミラーと原稿面までの距離は、傾けることによって縮むため、スキャナの高さを下げることになる。
１次元光源３５としては、原稿３１面で照明範囲が広がるため、撮像素子３３の光読み取り範囲と同程度か、もしくはこれより小さくても良い。また、１次元光源３５は結像レンズ３４の像面に無いため、原稿３１面で像がぼけることから、撮像素子３３の連続した光読み取り範囲に均一に照明光を発光する必要が無く、点状に点灯する光源の配列でも良い。
上記構成によって、１次元光源３５から出射した照明光は、結像レンズ３４に入射して、最終的に原稿３１面まで到達する。さらに同じ光路を逆に辿り結像レンズ３４を通じて、撮像素子３３に入射する。
上記プロセスにおいてハーフミラー３６が介在するため、ある程度の照明光のエネルギ損失は発生するが、本構成では必要領域のみの照明が可能なため、結果的に光源に強力な発光量を必要としない。
とくに結像レンズ３４の像面（撮像素子３３面）に相当する位置よりも前方に光源３５を設置するので、１次元光源３５から発射（放射）された光の多くを結像レンズ３４に入射させることになり、逆に結像レンズ３４に入射しない光の割合を減ずることになる。 In an image reading apparatus having two traveling bodies, the angles of incidence on the original surface of the illumination optical axis and the reading optical axis can be set by changing the angle of the first mirror without changing the basic configuration. At that time, since the distance between the first mirror and the original surface is reduced by being inclined, the height of the scanner is lowered.
As the one-dimensional light source 35, the illumination range is widened on the surface of the document 31, and therefore may be the same as or smaller than the light reading range of the image sensor 33. Further, since the one-dimensional light source 35 is not on the image plane of the imaging lens 34, an image is blurred on the surface of the document 31, so that it is not necessary to emit illumination light uniformly in the continuous light reading range of the image sensor 33. An array of light sources that illuminate in a shape may be used.
With the above configuration, the illumination light emitted from the one-dimensional light source 35 enters the imaging lens 34 and finally reaches the surface of the document 31. Further, the light travels in the opposite direction and enters the image sensor 33 through the imaging lens 34.
Since the half mirror 36 is interposed in the above process, some energy loss of illumination light occurs. However, in this configuration, only a necessary area can be illuminated, and as a result, a strong light emission amount is not required for the light source.
In particular, since the light source 35 is installed in front of a position corresponding to the image plane of the imaging lens 34 (image sensor 33 surface), most of the light emitted (radiated) from the one-dimensional light source 35 enters the imaging lens 34. Conversely, the proportion of light that does not enter the imaging lens 34 is reduced.

また、１次元光源３５による結像レンズ３４を通じた照明光軸は、撮像素子３３による読み取り光軸と一致しているので、照明光と読み取り光の光路が一致することになる。つまり途中の光学系（レンズやミラーなど）が設計値（理論値）通りで無く読み取り位置がずれても、照明光と読み取り光が一致しているので、実際の読み取り位置に照明光は必ず到達することになる。
すなわち、本発明による画像読み取り装置３０は１次元光源３５で原稿面を照明し、この原稿３１を走査することによって１次元撮像素子３３と結像レンズ３４によって線順次に原稿画像を読み取る。
撮像素子３３と結像レンズ３４の間にハーフミラー３６を設置し、結像レンズ３４の一方の結像位置に撮像素子３３を設置し、もう一方の結像位置より前方に１次元光源３５を設置していて、さらに原稿３１面の垂線と結像レンズ３４などによる読み取り光軸が一致しないように光学系を構成している。
図２は本発明による画像読み取り装置の第２の実施形態の構成を示す概略上面図である。図２において、画像読み取り装置３０における１次元光源３５、撮像素子３３、結像レンズ３４、ハーフミラー３６、シリンドリカルレンズ４３からなる構成の上面図を示している。１次元光源３５から出射した光はシリンドリカルレンズ４３で上下方向に絞られた後、ハーフミラー３６を経て結像レンズ３４に入射する。
シリンドリカルレンズ４３による光の絞りは、恰も１次元光源３５側の結像レンズ３４の像面位置４２から発射した照明光と同じ光跡となるように、シリンドリカルレンズ４３の曲率や設置位置を設定する。
またハーフミラー３６によって振り分けられたもう一方の結像レンズ３４の像面に撮像素子３３を設置する。１次元光源３５は線光源であり、撮像素子３３の読み取り範囲と像面において一致するようにしておく。
１次元光源３５を出射した光は、シリンドリカルレンズ４３の作用によって、結像レンズ３４の像面位置４２から出射した光と同じ光跡となるので、その照明光は原稿面に到達したさい、撮像素子３３の読み取り範囲と完全に一致することになる。 Further, since the illumination optical axis of the one-dimensional light source 35 through the imaging lens 34 coincides with the reading optical axis of the image sensor 33, the optical paths of the illumination light and the reading light coincide. In other words, even if the optical system (lens, mirror, etc.) on the way is not as designed (theoretical value) and the reading position is shifted, the illumination light and the reading light match, so the illumination light always reaches the actual reading position. Will do.
That is, the image reading apparatus 30 according to the present invention illuminates the original surface with a one-dimensional light source 35 and scans the original 31 to read the original image line-sequentially with the one-dimensional image sensor 33 and the imaging lens 34.
A half mirror 36 is installed between the imaging element 33 and the imaging lens 34, the imaging element 33 is installed at one imaging position of the imaging lens 34, and a one-dimensional light source 35 is placed in front of the other imaging position. Further, the optical system is configured so that the perpendicular line of the surface of the original 31 and the optical axis read by the imaging lens 34 do not coincide.
FIG. 2 is a schematic top view showing the configuration of the second embodiment of the image reading apparatus according to the present invention. 2 shows a top view of a configuration including a one-dimensional light source 35, an image sensor 33, an imaging lens 34, a half mirror 36, and a cylindrical lens 43 in the image reading apparatus 30. FIG. The light emitted from the one-dimensional light source 35 is focused vertically by the cylindrical lens 43 and then enters the imaging lens 34 through the half mirror 36.
The curvature and installation position of the cylindrical lens 43 are set so that the aperture of the light by the cylindrical lens 43 has the same light trace as the illumination light emitted from the image plane position 42 of the imaging lens 34 on the one-dimensional light source 35 side. .
In addition, the image sensor 33 is installed on the image plane of the other imaging lens 34 distributed by the half mirror 36. The one-dimensional light source 35 is a line light source, and is made to coincide with the reading range of the image sensor 33 in the image plane.
The light emitted from the one-dimensional light source 35 becomes the same light trace as the light emitted from the image plane position 42 of the imaging lens 34 due to the action of the cylindrical lens 43. Therefore, when the illumination light reaches the document surface, imaging is performed. This completely matches the reading range of the element 33.

図３は本発明による画像読み取り装置の第３の実施形態の構成を示す概略上面図である。図３には画像読み取り装置３０における１次元光源３５、撮像素子３３、結像レンズ３４、ハーフミラー３６、スリット４４の関係を示している。
１次元光源３５を出射した光はスリット４４によって制限され、スリット４４面を発光位置としてハーフミラー３６を通じて結像レンズ３４に到達する。スリット４４によって形成される発光位置および領域は、ハーフミラー３６にて分岐した２つの結像位置の、もう一方に位置ずる撮像素子３３の読み取り位置と読み取り領域と一致するようにする。
ただし、スリット４４は結像位置よりも前方にて、結像レンズ３４寄りに設置するので、発光領域は読み取り領域よりも大き目にして、原稿面での読み取り領域全域に照明光があたるようにする。
１次元光源３５はスリット４４の後方より照明する。スリット４４までの距離を確保することで、たとえ１次元光源３５が線光源でなく、点光源やその集まりであっても、スリット４４では均一で幅の広い照明光源を形成する。
また、画像読み取り装置３０における１次元光源３５をＬＥＤなどの固体発光素子で構成することもできる。固体発光素子は線光源など、発光面を容易に形成することができ、かつ低消費電力である。さらに、同一基板上に点光源を１列に形成し、個々の点灯光量を設定することで、均一かつ狙いの光源発光分布を形成することも可能である。
ＬＥＤの発光色は、モノクロスキャナであればグリーン発光の単色でも良いし、カラースキャナであれば白色光を発光するものを採用する必要がある。また、前記点光源の列形成で、個々に発光色を変えることでトータルの発光色を設定することもできる。 FIG. 3 is a schematic top view showing the configuration of the third embodiment of the image reading apparatus according to the present invention. FIG. 3 shows the relationship among the one-dimensional light source 35, the image sensor 33, the imaging lens 34, the half mirror 36, and the slit 44 in the image reading device 30.
The light emitted from the one-dimensional light source 35 is limited by the slit 44 and reaches the imaging lens 34 through the half mirror 36 with the surface of the slit 44 as the light emission position. The light emission position and area formed by the slit 44 are made to coincide with the reading position and the reading area of the image sensor 33 located at the other of the two imaging positions branched by the half mirror 36.
However, since the slit 44 is disposed in front of the imaging position and close to the imaging lens 34, the light emitting area is made larger than the reading area so that the illumination light is applied to the entire reading area on the document surface. .
The one-dimensional light source 35 illuminates from behind the slit 44. By securing the distance to the slit 44, even if the one-dimensional light source 35 is not a line light source but a point light source or a group of light sources, the slit 44 forms a uniform and wide illumination light source.
Further, the one-dimensional light source 35 in the image reading device 30 can be configured by a solid light emitting element such as an LED. Solid-state light-emitting elements, such as line light sources, can easily form a light-emitting surface and have low power consumption. Furthermore, it is also possible to form a uniform and aimed light source emission distribution by forming point light sources in one row on the same substrate and setting the individual lighting amounts.
The LED emission color may be a single green emission color for a monochrome scanner, or a color scanner that emits white light. In addition, the total emission color can be set by changing the emission color individually by forming the point light source array.

図４は本発明による画像読み取り装置の第４の実施形態の構成を示す概略上面図である。図４においては、この画像読み取り装置３０における１次元光源３５、撮像素子３３、結像レンズ３４、ハーフミラー３６、導光路４５の関係を示している。
光源３５は導光路４５に接続され、この導光路４５内部に光を注入する。導光路４５に注入された光は、出射口４６で線状に発光するように成形される。また、出射口４６にはシリンドリカルレンズ（図示省略）が形成されており、導光路４５に図２述べたと同様の効果を持たせている。
１次元光源３５は、ＬＥＤなどの固体発光素子などを用いる。また、発光位置は１点もしくは数点で、光源側が線光源を形成する必要は無い。
図５は本発明による画像読み取り装置の原稿面における照明領域と読み取り領域の関係を示す概略図である。図５には原稿３１面での照明領域４７と、読み取り領域４８との相対位置関係を示している。主走査方向４９に読み取り領域４８が分布しており、副走査方向５０は狭い。
これに対して照明領域４７は、広めに分布しており、とくに副走査方向５０において大きくなっている。照明領域４７を、このように広めにするには、光源での発光領域を大きくするか、図３で説明したスリットを大きくするなどすれば良い。
照明領域４７と、読み取り領域４８は、同じ光学系によって原稿３１面で形成されているため、途中の光学系（折り返しミラー、結像レンズなど）のずれが生じても、ともに同じようにずれるため、その相対位置関係は維持したままとなる。
ただし、ハーフミラーで振り分けた撮像素子の位置と、光源の位置がずれると両者の位置関係は崩れてしまう。６００ｄｐｉのスキャナでは、原稿面の１画素が４２．３μｍであるが、縮小光学系での撮像素子／光源の位置はこれより小さい精度で相対位置を決めてやる必要がある。
例えば撮像素子の１画素が１０μｍの場合、縮率が０．２３程度となって、撮像素子の１０μｍのずれは原稿面では４２．３μｍのずれとなってしまう。ここでは、１次元光源による照明領域４７が大きいので、光源位置／撮像素子位置に必要な位置精度を小さくすることになる。 FIG. 4 is a schematic top view showing the configuration of the fourth embodiment of the image reading apparatus according to the present invention. FIG. 4 shows the relationship among the one-dimensional light source 35, the image sensor 33, the imaging lens 34, the half mirror 36, and the light guide path 45 in the image reading device 30.
The light source 35 is connected to the light guide 45 and injects light into the light guide 45. The light injected into the light guide 45 is shaped so as to emit light linearly at the exit port 46. Further, a cylindrical lens (not shown) is formed at the exit port 46, and the light guide path 45 has the same effect as described in FIG.
The one-dimensional light source 35 uses a solid light emitting element such as an LED. Moreover, the light emission position is one point or several points, and it is not necessary for the light source side to form a line light source.
FIG. 5 is a schematic diagram showing the relationship between the illumination area and the reading area on the document surface of the image reading apparatus according to the present invention. FIG. 5 shows the relative positional relationship between the illumination area 47 on the surface of the original 31 and the reading area 48. Reading areas 48 are distributed in the main scanning direction 49, and the sub-scanning direction 50 is narrow.
On the other hand, the illumination area 47 is widely distributed, and is particularly large in the sub-scanning direction 50. In order to widen the illumination area 47 in this way, the light emission area of the light source may be enlarged or the slit described with reference to FIG. 3 may be enlarged.
Since the illumination area 47 and the reading area 48 are formed on the surface of the original 31 by the same optical system, both are shifted in the same way even if the optical system (folding mirror, imaging lens, etc.) is shifted in the middle. The relative positional relationship is maintained.
However, if the position of the image sensor distributed by the half mirror is shifted from the position of the light source, the positional relationship between the two is lost. In a 600 dpi scanner, one pixel on the document surface is 42.3 μm, but it is necessary to determine the relative position of the image sensor / light source in the reduction optical system with smaller accuracy.
For example, when one pixel of the image sensor is 10 μm, the reduction ratio is about 0.23, and a deviation of 10 μm of the image sensor is 42.3 μm on the document surface. Here, since the illumination area 47 by the one-dimensional light source is large, the positional accuracy required for the light source position / image sensor position is reduced.

図６は本発明による画像読み取り装置の原稿面における他の照明領域と読み取り領域の関係を示す概略図である。図６には原稿３１面での照明領域４７と、読み取り領域４８との相対位置関係を示している。主走査方向４９に読み取り領域４８が分布しており、副走査方向５０は狭い。
これに対して照明領域４７は、副走査方向５０において読み取り領域４８で狭めに分布している。照明領域４７を、このように狭めにするには、１次元光源での発光領域を小さくするか、図３で説明したようなスリットを小さくするなど、すれば良い。
撮像素子の各画素は、照明領域４７で反射した光を読み取るため、たとえ各画素の読み取り範囲が広くても、照明光がその中の狭い範囲のみ照明すると、その照明領域の解像度で原稿画像を読み取ることになる。とくに本構成では、副走査方向５０に狭く照明しているため、この方向の読み取り画像解像度が向上することになる。
図７は画像読み取り装置における導光路と３つのＬＥＤの関係を示す概略構成図である。図７には導光路４５に、異なる発光波長である複数個（ＲＧＢ）の発光素子５１が接続されている構成を示している。
この光源を用いることにより、原稿が均一な濃度であった場合、撮像素子に入射する読み取り光も均一となる。ＲＧＢ各発光素子５１は、同一の導光路４５に接続され、ＲＧＢの各光を導光路４５に注入できる。
撮像素子は１ラインＣＣＤなどカラーではない撮像素子を用いる。ＲＧＢの各発光素子５１は線順次に点灯することで撮像素子がその発光色で原稿画像の色分解を行い読み取る。 FIG. 6 is a schematic diagram showing the relationship between another reading area and the reading area on the document surface of the image reading apparatus according to the present invention. FIG. 6 shows the relative positional relationship between the illumination area 47 on the surface of the original 31 and the reading area 48. Reading areas 48 are distributed in the main scanning direction 49, and the sub-scanning direction 50 is narrow.
In contrast, the illumination area 47 is narrowly distributed in the reading area 48 in the sub-scanning direction 50. In order to narrow the illumination area 47 in this way, the light emission area of the one-dimensional light source may be reduced, or the slit as described in FIG. 3 may be reduced.
Since each pixel of the image sensor reads the light reflected by the illumination area 47, even if the reading range of each pixel is wide, if the illumination light illuminates only a narrow area, the original image is displayed with the resolution of the illumination area. Will read. In particular, in this configuration, since the illumination is narrowly performed in the sub-scanning direction 50, the resolution of the read image in this direction is improved.
FIG. 7 is a schematic configuration diagram showing the relationship between the light guide path and the three LEDs in the image reading apparatus. FIG. 7 shows a configuration in which a plurality of (RGB) light emitting elements 51 having different emission wavelengths are connected to the light guide path 45.
By using this light source, when the document has a uniform density, the reading light incident on the image sensor is also uniform. The RGB light emitting elements 51 are connected to the same light guide path 45 and can inject RGB light into the light guide path 45.
As the image pickup device, a non-color image pickup device such as a one-line CCD is used. The RGB light-emitting elements 51 are turned on line-sequentially, so that the image sensor separates and reads the original image with the light emission color.

図８は本発明による画像読み取り装置の第５の実施の形態を示す概略構成図である。図８において、結像レンズ３４を構成する各レンズのハーフミラー３６側に、１次元光源３５の発光波長に適合した減反射コーティング５２が施されている。
通常、レンズなどのガラス面では透過せず表面反射するものが４％程度発生するが、とくに１次元光源３５の主波長に設定された減反射コーティング５２によって、ほとんど表面反射することなく、結像レンズ３４を透過していく。逆に表面反射によって、撮像素子３３に入射する割合を大きく減ずることになる。
図９は原稿面付近での読み取り／照明光軸を示す図である。画像読み取り装置３０において、原稿３１面の法線３７と、読み取り／照明光軸３８のなす角度が１８度から２２．５度の範囲となっている。この角度を実現するためには、折り返しミラー４０などを設定すれば良い。
従来のスキャナ照明においては、読み取り光軸３８が原稿３１面の法線３７と平行であり、かつ、照明光軸３８と３０から４５度の角度をなしている。原稿３１面法線３７と照明光軸及び読み取り光軸３８が一致してしまうと、原稿３１の光沢によって照明光の正反射光成分がそのまま読み取られてしまうことにより、読み取り画像品質が劣化してしまうことによる。
例えば原稿３１が黒かったとしても、原稿３１の光沢が高い場合、その正反射成分を読み取ってしまうことで白く原稿３１を読んでしまうことになる。もっとも、読み取り光軸３８を原稿３１面法線３７と一致させているのは、例えば原稿３１面に段差があった場合など、その段差を読み取らないようにした措置である（付箋で貼った原稿など）。
図１０は段差のある原稿例を示す概略図である。もし斜めからそのような原稿３１を読みとったならば（読み取り／照明光軸３８）、貼った部分の両側５３で読み取り差が生じることになる（図１０参照）。
一方本発明においては、原稿３１を斜めから読み取ると同時に照明光を当てる構成によって正反射光による読み取り画像の劣化を防いでいるが、段差のある原稿３１に対しては一定の影響が発生する。
本発明での原稿３１面の法線３７と読み取り／照明光軸３８のなす角度をαとすると、照明光に対する原稿３１面での正反射光と読み取り光軸３８がなす角度は２×αとなる。
段差のある原稿３１を読み取る画像読み取り装置においては、αをできるだけ小さくかつ正反射照明光を読み取らない角度として、１５〜２２．５度としている。 FIG. 8 is a schematic configuration diagram showing a fifth embodiment of an image reading apparatus according to the present invention. In FIG. 8, the antireflection coating 52 suitable for the emission wavelength of the one-dimensional light source 35 is applied to the half mirror 36 side of each lens constituting the imaging lens 34.
Usually, about 4% of the surface of the glass such as a lens that does not transmit and is reflected is generated. However, the surface is hardly reflected by the anti-reflection coating 52 set to the main wavelength of the one-dimensional light source 35. The light passes through the lens 34. Conversely, the ratio of incidence on the image sensor 33 is greatly reduced by surface reflection.
FIG. 9 is a diagram showing the reading / illumination optical axis in the vicinity of the document surface. In the image reading device 30, the angle formed by the normal 37 on the surface of the document 31 and the reading / illumination optical axis 38 is in the range of 18 degrees to 22.5 degrees. In order to realize this angle, a folding mirror 40 or the like may be set.
In the conventional scanner illumination, the reading optical axis 38 is parallel to the normal 37 of the surface of the document 31 and forms an angle of 45 degrees with the illumination optical axis 38. If the normal surface 37 of the original 31 coincides with the illumination optical axis and the read optical axis 38, the specular reflection component of the illumination light is read as it is due to the gloss of the original 31, and the read image quality deteriorates. Because it ends up.
For example, even if the original 31 is black, if the original 31 is highly glossy, the original 31 is read white by reading the regular reflection component. However, the reason why the reading optical axis 38 is made to coincide with the normal 31 of the original 31 surface is a measure not to read the step, for example, when there is a step on the surface of the original 31 (originals attached with sticky notes). Such).
FIG. 10 is a schematic view showing an example of a document with a step. If such a manuscript 31 is read obliquely (reading / illumination optical axis 38), a reading difference occurs between both sides 53 of the pasted portion (see FIG. 10).
On the other hand, in the present invention, the original 31 is read obliquely and at the same time the illumination light is applied to prevent deterioration of the read image due to the specularly reflected light. However, the document 31 having a step has a certain influence.
Assuming that the angle between the normal 37 of the surface of the original 31 and the reading / illumination optical axis 38 in the present invention is α, the angle between the specularly reflected light on the surface of the original 31 and the reading optical axis 38 with respect to the illumination light is 2 × α. Become.
In the image reading apparatus that reads the document 31 having a step, α is set to 15 to 22.5 degrees as an angle at which α is as small as possible and the regular reflection illumination light is not read.

図１１は像高に対するレンズ明るさをグラフ例で表わす図である。図１２は補正データをグラフ例で示す概略図である。画像形成装置において、一般にレンズの正面はレンズの瞳径が大きいが、端に寄っていくにしたがって瞳形状が縦長の楕円となり、結果的に透過する光量が少なくなっていく。つまり像高によってレンズの明るさが変化する。
光源３５の照明光が結像レンズ３４を通じて原稿３１面に到達し、さらに結像レンズ３４を通じて撮像素子３３に入射するさい、１次元方向での照明光強度分布が一定になるように、スリットの幅を１次元方向で変化させる。これによって、上述の像高によるレンズの明るさの変化を線光源側で補正する。
この光学系においては、線光源の光は２回結像レンズを通過することになるため、図１１にて示す像高に対するレンズの明るさを表わす係数（一般にＣＯＳ４乗則と呼ばれている。）を、像高ごとに２乗したものを補正した係数（図１２）を用いて、線光源の像高ごとのスリット幅を設定する。当然明るくしたいところほど幅を大きく取ることになる。
上記と同じ課題に対して、ここでは、光源の発光分布を成形することで対応している。つまり、像高によるレンズの明るさの変化を線光源の発光分布で補正するものである。発光分布の補正の仕方としては、例えば点光源の配列によって線光源を形成している場合、個々の点灯光量を調整することで実現できる。
また、点光源の配置を等間隔でなく、明るさが必要なところは密に、そうでないところは疎にする方法もある。導光路とＬＥＤとで形成された光源の場合、導光路内での光路設計により、より両端から発光するように設計すれば良い。
さらに説明すれば、補正方法としては、線光源が開口部を有する形式のものであればそのサイズを像高ごとに変化させても良いし、像高ごとに透過率を変化させたＮＤフィルタなどの半透過素子を貼り付けても良い。また、ＬＥＤなどの発光素子を連続して設置した形式の光源では、ＬＥＤの密度を変化させても良いし、発光量の異なるＬＥＤを選んで設置しても良い。 FIG. 11 is a graph showing the lens brightness with respect to the image height in a graph example. FIG. 12 is a schematic diagram showing correction data in a graph example. In an image forming apparatus, the front surface of a lens generally has a large pupil diameter, but as it approaches the end, the pupil shape becomes a vertically long ellipse, and as a result, the amount of transmitted light decreases. That is, the brightness of the lens changes depending on the image height.
When the illumination light from the light source 35 reaches the surface of the document 31 through the imaging lens 34 and further enters the image sensor 33 through the imaging lens 34, the illumination light intensity distribution in the one-dimensional direction is constant. The width is changed in a one-dimensional direction. Thereby, the change in the brightness of the lens due to the image height is corrected on the line light source side.
In this optical system, since the light from the line light source passes through the imaging lens twice, it is a coefficient representing the brightness of the lens with respect to the image height shown in FIG. The slit width for each image height of the line light source is set using a coefficient (FIG. 12) obtained by correcting the square of each image height. Of course, the more you want to be brighter, the bigger the width.
Here, the same problem as described above is addressed by shaping the light emission distribution of the light source. That is, the change in the brightness of the lens due to the image height is corrected by the light emission distribution of the line light source. As a method of correcting the light emission distribution, for example, when a line light source is formed by an array of point light sources, it can be realized by adjusting individual lighting light amounts.
In addition, there is a method in which the arrangement of the point light sources is not equally spaced, but is dense where brightness is required and sparse where it is not. In the case of a light source formed of a light guide and an LED, the light source may be designed to emit light from both ends by designing the optical path in the light guide.
More specifically, as a correction method, if the line light source has an opening, the size may be changed for each image height, or an ND filter in which the transmittance is changed for each image height. Alternatively, a semi-transmissive element may be attached. Further, in a light source of a type in which light emitting elements such as LEDs are continuously installed, the density of the LEDs may be changed, or LEDs having different light emission amounts may be selected and installed.

本発明の画像読み取り装置は、光源３５の前に設置したシリンドリカルレンズ４３の作用によって、１次元光源３５の光は像面位置から出射した光と同じ光跡となる。
そのため、その照明光が原稿３１面に到達した場合、照明光が絞られて結像することになる。つまり１次元光源３５の光を線状に集中することができる。この照明位置と読み取り位置を一致させることで、よりエネルギ効率の高い照明光学系を実現できる。
本発明の画像読み取り装置は、スリット４４を用いて線光源の発光領域を設定しているため、発光位置と発光サイズを高精度に、かつ安価に実現できる。撮像素子（ＣＣＤ）３３の読み取り領域に合わせた発光サイズを実現しようとすると、ＣＣＤ３３の画素サイズと同じにする必要がある。
実際に１０μｍの画素に合わせようとした場合、光源単独での実現は困難であるのに対して、スリット４４を用いれば容易に実現できる。結果的に必要な光のみを照射できるようになるので、説明したフレア現象の低減や、省エネルギなどの効果を有する。
本発明の画像読み取り装置では、１次元光源３５に固体発光素子（ＬＥＤ）を用いているので、蛍光灯やキセノンランプなどと比べて発光効率が高く、省エネルギであるという効果を有し、また微細化が可能なので、本発明の構成などの狭い空間（レンズと撮像素子の間）で、薄く光源を形成することも可能である。
また、同一基板上に点光源を１列に形成する形式の場合、個々の点灯光量を設定することによって、均一かつ狙いの光源発光分布を形成できるという効果を有する。 In the image reading apparatus of the present invention, the light of the one-dimensional light source 35 becomes the same light trace as the light emitted from the image plane position by the action of the cylindrical lens 43 installed in front of the light source 35.
For this reason, when the illumination light reaches the surface of the document 31, the illumination light is reduced to form an image. That is, the light from the one-dimensional light source 35 can be concentrated linearly. By matching the illumination position with the reading position, an illumination optical system with higher energy efficiency can be realized.
In the image reading apparatus of the present invention, since the light emission region of the line light source is set using the slit 44, the light emission position and the light emission size can be realized with high accuracy and at low cost. In order to realize a light emission size that matches the reading area of the image sensor (CCD) 33, it is necessary to make the pixel size of the CCD 33 the same.
Actually, it is difficult to realize a single 10 μm pixel by using a light source alone, but it can be easily realized by using the slit 44. As a result, it becomes possible to irradiate only necessary light, so that the effects of reducing the flare phenomenon and energy saving described above are obtained.
In the image reading apparatus of the present invention, since the solid-state light emitting element (LED) is used for the one-dimensional light source 35, the light emitting efficiency is higher than that of a fluorescent lamp or a xenon lamp, and energy saving is achieved. Since miniaturization is possible, it is also possible to form a light source thinly in a narrow space (between the lens and the image sensor) such as the configuration of the present invention.
Further, in the case where the point light sources are formed in one row on the same substrate, there is an effect that a uniform and aimed light source light emission distribution can be formed by setting the individual lighting amounts.

本発明の画像読み取り装置は、１次元光源３５を導光路４５とこれに接続する発光素子で構成するため、大きい光量が必要でも、相当な発光素子を導光路４５に接続することで、狭い領域での強力な発光量の光源を形成できるという効果を有する。
つまり、発光素子数を減らすことで低コスト化ができる。また、シリンドリカルレンズ４３を一体で導光路４５に盛り込むことができ、小型化や低コスト化に貢献できるという効果も得られる。
本発明の画像読み取り装置では、原稿３１面において、読み取り範囲よりも照明範囲の方が大きくなるようにしている。そのため、ハーフミラー３６で振り分けた撮像素子３３の位置に対する光源３５の位置がある程度ずれても、照明光量不良などの問題が発生すること無く、高品位に原稿の画像を読み取れるという効果を有する。
本発明の画像読み取り装置では、１次元光源３５側の結像レンズ３４面に、減反射コーティング５２を施しているため、照明光が結像レンズ３４面で反射して撮像素子３３に入射してしまう現象の割合を、大きく減ずることができる。
反射光成分はそのまま撮像素子３３のオフセット光量となり、この低減はそのまま撮像素子３３のダイナミックレンジの拡大、ＳＮ（信号対雑音比）の向上となることから、ノイズなどに強くなり、高品位に画像読み取りができるという効果を有する。とくに光源にＬＥＤなど単波長光を発光するものに対して、有効な減反射コーティング処理が可能である。
本発明の画像読み取り装置では、原稿３１面のとくに副走査方向５０において、読み取り範囲よりも照明範囲の方が狭くなるようにしている。そのため、撮像素子３３の副走査方向５０のサイズによって決定される解像度よりも、より高い解像度に原稿３１の画像を読み取れるという効果を有する。 The image reading apparatus according to the present invention includes the one-dimensional light source 35 including the light guide path 45 and the light emitting element connected thereto. It is possible to form a light source with a strong light emission amount at.
That is, the cost can be reduced by reducing the number of light emitting elements. In addition, the cylindrical lens 43 can be integrated in the light guide path 45, and an effect of contributing to reduction in size and cost can be obtained.
In the image reading apparatus of the present invention, the illumination range is larger than the reading range on the surface of the document 31. Therefore, even if the position of the light source 35 with respect to the position of the image sensor 33 distributed by the half mirror 36 is deviated to some extent, there is an effect that a document image can be read with high quality without causing a problem such as a defective illumination light quantity.
In the image reading apparatus of the present invention, since the anti-reflection coating 52 is applied to the surface of the imaging lens 34 on the one-dimensional light source 35 side, the illumination light is reflected by the surface of the imaging lens 34 and enters the image sensor 33. This can greatly reduce the rate of phenomenon.
The reflected light component becomes the offset light amount of the image sensor 33 as it is, and this reduction directly increases the dynamic range of the image sensor 33 and improves the SN (signal-to-noise ratio). It has the effect of being able to read. In particular, an effective anti-reflection coating can be applied to a light source that emits single wavelength light such as an LED.
In the image reading apparatus of the present invention, the illumination range is narrower than the reading range, particularly in the sub-scanning direction 50 on the surface of the document 31. Therefore, there is an effect that the image of the document 31 can be read at a higher resolution than the resolution determined by the size of the image sensor 33 in the sub-scanning direction 50.

本発明の画像読み取り装置では、導光路４５にＲＧＢに発光する３個の発光素子（ＬＥＤ）が接続されて、かつ１ラインＣＣＤで構成されているため、低コスト（３ラインＣＣＤを使うことが無い）でコンパクトにも拘わらず、カラー画像読み取りが可能となるという効果が得られる。
また、導光路４５を用いることで、設置位置の異なる３つのＬＥＤが同一面から照明光を発射できるので、ＲＧＢ画像読み取り上のバラツキ、照度むらが発生し難く、高品位に画像読み取りができるという効果も有する。
本発明の画像読み取り装置では、照明光による原稿面での正反射光強度差の影響を排除するとともに、斜めから原稿を読み取る角度を小さくできるため、貼り原稿などの段差５３の影響を最小限にすることができるという効果を有する。
本発明の画像読み取り装置では、線光源の像高ごとの明るさを、レンズの像高ごとの明るさ係数を２乗した係数を用いてスリットの幅で補正しているので、結像レンズ３４間に設置するシェーディング板などによるシェーディング補正を行うこと無く、撮像素子に入射する光を均一にすることができる。
つまりシェーディング板を削減することによってコストの低減が図れる。さらに本構成によって結像レンズ３４の有効瞳を最大限に使え、ピントなどの読み取り画像品質の向上が図れるという効果も得られる。 In the image reading apparatus of the present invention, three light emitting elements (LEDs) that emit RGB light are connected to the light guide path 45 and are constituted by a one-line CCD. In spite of being compact, there is an effect that color image reading is possible.
In addition, by using the light guide path 45, three LEDs having different installation positions can emit illumination light from the same surface, so that variations in RGB image reading and uneven illuminance hardly occur, and high-quality image reading can be performed. It also has an effect.
In the image reading apparatus of the present invention, the influence of the difference in the intensity of regular reflection light on the original surface due to the illumination light is eliminated, and the angle at which the original is read from an oblique direction can be reduced. It has the effect that it can be done.
In the image reading apparatus of the present invention, the brightness for each image height of the line light source is corrected by the width of the slit using a coefficient obtained by squaring the brightness coefficient for each image height of the lens. The light incident on the image sensor can be made uniform without performing shading correction by a shading plate or the like installed in between.
That is, the cost can be reduced by reducing the shading plate. In addition, this configuration also has the effect that the effective pupil of the imaging lens 34 can be used to the maximum and the read image quality such as focus can be improved.

本発明による画像読み取り装置の第１の実施形態の構成を示す概略図。1 is a schematic diagram showing the configuration of a first embodiment of an image reading apparatus according to the present invention. 本発明による画像読み取り装置の第２の実施形態の構成を示す概略上面図。FIG. 5 is a schematic top view showing a configuration of a second embodiment of an image reading apparatus according to the present invention. 本発明による画像読み取り装置の第３の実施形態の構成を示す概略上面図。FIG. 5 is a schematic top view showing the configuration of a third embodiment of an image reading apparatus according to the present invention. 本発明による画像読み取り装置の第４の実施形態の構成を示す概略上面図。FIG. 10 is a schematic top view showing the configuration of a fourth embodiment of an image reading apparatus according to the present invention. 本発明による画像読み取り装置の原稿面における照明領域と読み取り領域の関係を示す概略図。FIG. 3 is a schematic diagram showing a relationship between an illumination area and a reading area on a document surface of the image reading apparatus according to the present invention. 本発明による画像読み取り装置の原稿面における他の照明領域と読み取り領域の関係を示す概略図。Schematic which shows the relationship between the other illumination area | region and reading area in the original surface of the image reading apparatus by this invention. 画像読み取り装置における導光路と３つのＬＥＤの関係を示す概略構成図。The schematic block diagram which shows the relationship between the light guide path and three LED in an image reading apparatus. 本発明による画像読み取り装置の第５の実施の形態を示す概略構成図。FIG. 9 is a schematic configuration diagram showing a fifth embodiment of an image reading apparatus according to the present invention. 原稿面付近での読み取り／照明光軸を示す図。The figure which shows the reading / illumination optical axis in the document surface vicinity. 段差のある原稿例を示す概略図。Schematic diagram showing an example of a document with a step. 像高に対するレンズ明るさをグラフ例で表わす図。The figure which represents the lens brightness with respect to image height with a graph example. 補正データをグラフ例で示す概略図。Schematic which shows correction | amendment data in the example of a graph. 一般的な画像読み取り装置の構成を示す概略斜視図。1 is a schematic perspective view showing a configuration of a general image reading apparatus. 図１３の構成を側面から見た概略側面図。The schematic side view which looked at the structure of FIG. 13 from the side. 画像読み取り装置の読み取り領域と照明の関係を示す説明図。Explanatory drawing which shows the relationship between the reading area of an image reading apparatus, and illumination. 画像読み取り装置の読み取り領域と照明の関係を示す説明図。Explanatory drawing which shows the relationship between the reading area of an image reading apparatus, and illumination. 画像読み取り装置の照明状態を示す概略図。Schematic which shows the illumination state of an image reading apparatus. 実際にフレア現象が生じた読み取り画像例を示す概略図。FIG. 3 is a schematic diagram illustrating an example of a read image in which a flare phenomenon actually occurs. ブック原稿影について説明する概略図。Schematic explaining a book document shadow.

Explanation of symbols

３０画像読み取り装置
３１原稿
３２コンタクトガラス
３３撮像素子（１次元撮像素子）
３４結合レンズ
３５照明光源（１次元光源）
３６ハーフミラー
４３シリンドリカルレンズ
４４スリット
４５導光路
４９主走査方向
５０副走査方向 30 Image Reading Device 31 Document 32 Contact Glass 33 Image Sensor (One-dimensional Image Sensor)
34 Coupled lens 35 Illumination light source (one-dimensional light source)
36 Half mirror 43 Cylindrical lens 44 Slit 45 Light guide 49 Main scanning direction 50 Sub scanning direction

Claims

In an image reading apparatus that reads a document image line-sequentially by a one-dimensional imaging device and an imaging lens by illuminating a document surface with a one-dimensional light source and scanning the document, the image reading device is arranged between the imaging device and the imaging lens. An image reading system comprising: a half mirror that guides light from a one-dimensional light source to the imaging lens; and an optical system configured such that a perpendicular to the document surface and a reading optical axis of the imaging lens do not coincide with each other. apparatus.

The image reading apparatus according to claim 1, wherein a cylindrical lens is installed between the one-dimensional light source and the half mirror, and a light emission position of the one-dimensional light source is set as an imaging position of the imaging lens.

The image reading apparatus according to claim 1, wherein a slit is provided in front of the one-dimensional light source.

4. The image reading apparatus according to claim 1, wherein the one-dimensional light source is a solid state light emitting device.

The image reading apparatus according to claim 2, wherein the one-dimensional light source and the cylindrical lens include a light emitting element and a light guide path.

The image reading apparatus according to claim 1, wherein an illumination size of the one-dimensional light source is larger than an imaging region of the imaging element.

5. The image reading apparatus according to claim 1, wherein an illumination size orthogonal to a one-dimensional direction of the one-dimensional light source is smaller than an imaging region of the imaging element.

The image reading apparatus according to claim 5, wherein a plurality of light emitting elements having different light emission wavelengths are connected to the light guide path.

9. The image reading apparatus according to claim 1, wherein a dereflection coating corresponding to a light emission wavelength of the one-dimensional light source is provided on the imaging element side of the imaging lens. 10.

2. The image according to claim 1, wherein the optical system is arranged so that an angle formed by a perpendicular to the original surface and a reading optical axis by the imaging lens or the like is smaller than 22.5 degrees and larger than 15 degrees. Reading device.

When the illumination light of the one-dimensional light source reaches the document surface through the imaging lens and further enters the image sensor through the imaging lens, the width of the slit is set so that the illumination light intensity distribution in the one-dimensional direction is constant. 4. The image reading apparatus according to claim 3, wherein the image reading apparatus is changed in a one-dimensional direction.

When the illumination light of the one-dimensional light source reaches the document surface through the imaging lens and further enters the imaging device through the imaging lens, the one-dimensional light source is so arranged that the illumination light intensity distribution in the one-dimensional direction becomes constant. The image reading apparatus according to claim 1, wherein the image reading device emits light.