JP2005303862A - 画像読取装置 - Google Patents

Abstract

【課題】部品点数を抑え電子ノイズの影響を防ぐとともに、ラインセンサへの受光量の均一化が図れる画像読取装置を提供する。
【解決手段】ラインセンサＳと、原稿画像をライン毎にラインセンサＳに結像させる結像レンズ１３とを設けた画像読取装置Ｆにおいて、結像レンズ１３は、外乱光抑止及び電磁シールドの機能をなすシールド部材１４で覆われており、このシールド部材１４は、結像レンズ１３を透過した光をラインセンサＳの各ホトセルに対して均等に受光されるようにする開口部１４ａを備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、ラインセンサを用いた画像読取装置に関する。

従来より、デジタル複合機やファクシミリ装置において、数千個の画素を一列に配置し、原稿画像をライン毎に認識するラインセンサが、よく用いられる。これを用いた画像読取装置では、原稿台に載置した原稿に対し、下方より光を照射させ、照射された原稿からの反射光を結像レンズに導き、その光情報を電気信号に変換（光電変換）する半導体素子からなるラインセンサに結像させて原稿の画像を読み取っている。

図３は従来の画像読取装置Ｆ’の要部の概略縦断面図（光路図）の一例である。
１００は上面がプラテンガラス等のガラス平板から成る原稿台、１１０は冷陰極管等が用いられる光源Ｌと第１ミラー１１０ａとをユニット化した第１走査体、１２０は第２ミラー１２０ａと第３ミラー１２０ｂとをユニット化した第２走査体、１３０は結像レンズ、Ｓはラインセンサ、Ｄは原稿である。
原稿台１００の上に読取面を下向きに載置した原稿Ｄに対して、下方の光源Ｌから光を照射し、その照射された原稿Ｄの像は光束となって、第１ミラー１１０ａに反射される。第１ミラー１１０ａで光束は９０°前方（図３では原稿Ｄに対して平行方向）に折り曲げられ第２ミラー１２０ａに入射される。光束は第２ミラー１２０ａから第３ミラー１２０ｂへ反射されると、第３ミラー１２０ｂが受けた光束は結像レンズ１３０で縮小され、その縮小された原稿Ｄの像をラインセンサＳに結像させて電気信号としての画像情報に変換し、原稿Ｄを読み取ることができる。

ここに示すものは、結像レンズ１３０とラインセンサＳとは画像読取装置Ｆ’のハウジングに固定されており、第１走査体１１０は原稿Ｄに対して平行方向に速度Ｖで走査し、第２走査体１２０は速度Ｖ／２で第１走査体に連動して移動するものである。この構成により、結像レンズ１３０で受光する原稿Ｄ間の光路長が変わらず、読取速度の高速化が図れる。
このような従来の構成の画像読取装置Ｆ’では、結像レンズ１３０の周辺光量低下という特性により、ラインセンサＳの端部より中心部の受光量が大きくなってしまうため、結像レンズ１３０への入射光の一部を遮断（遮光）する補正板（不図示）が設け、ラインセンサＳの各画素に対応するホトセルに受光される光量が均一になるよう構成している。

下記特許文献１には、補正板を集光レンズを保持するホルダーと一体成形したスキャナフレームが提案されている。
特開平１１−１５０６３９号公報

ところが、近年、画像処理能力の向上、読取速度の高速化に伴い、画像読取装置内に設置される電子回路基板から発する電子ノイズ（電磁波）が問題となっており、この電子ノイズの影響を防止するため、ラインセンサ自体を板金等でシールドする必要性が生じ、部品点数の増加及び装置のコストが上昇する等問題が起こっている。

本発明は、このような問題を解決するために提案されるものであり、部品点数を抑え電子ノイズの影響を防ぐとともに、ラインセンサへの受光量の均一化が図れる画像読取装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明の請求項１では、 光を電荷に変換し、画素に対応する複数のホトセルを備えたラインセンサと、原稿画像をライン毎に上記ラインセンサに結像させる結像レンズとを設けた画像読取装置において、結像レンズは、外乱光抑止及び電磁シールドの機能をなすシールド部材で覆われており、このシールド部材は、上記結像レンズを透過した光をラインセンサの各上記ホトセルに対して均等に受光されるようにする開口部を備えている画像読取装置を提案する。

請求項２では、請求項１において、結像レンズは、ラインセンサと開口部との間に設けていることを特徴とする画像読取装置を提案する。

請求項３では、請求項１，２において、ラインセンサはＣＣＤであり、このＣＣＤを実装した基板ごと、上記シールド部材で覆われていることを特徴とする画像読取装置を提案する。

本発明の請求項１では、結像レンズは、外乱光抑止及び電磁シールドの機能をなすシールド部材で覆われているため、プラテンガラス等のガラス板を通って原稿台から入ってくる外乱光や当該装置内の電子回路基板等から発する電子ノイズの影響を防止することができる。
また、このシールド部材は、結像レンズを透過した光がラインセンサに対して均等に受光されるようにする開口部を備えているため、ラインセンサの各ホトセルへの受光量の均一化が可能となり、画像読取の精度を向上させることができる。
さらに、シールド部材に設けた開口部により、シェーディング補正が可能なため、シェーディング補正板がなくてもシールド部材のみで構成でき、部品点数を減らすことができると共に、シールド部材とシェーディング補正板を一つの工程で取り付けることができる。

請求項２では、結像レンズがラインセンサと開口部との間にあるため、結像レンズによって結像された画像をラインセンサで各画素について均等に読み取ることができる。

請求項３では、ＣＣＤ（ラインセンサ）を実装した基板ごと、結像レンズとともに、シールド部材で覆われているため、プラテンガラス等のガラス板を通って原稿台から入ってくる外乱光や当該装置内の電子回路基板から発する電子ノイズの影響を防止することができる。

以下に、本発明の実施の形態について説明する。

図１は、本発明の画像読取装置Ｆの要部の縦断面図の一例を示す図である。
図中、１０は上面がプラテンガラス等のガラス平板から成る原稿台、１１は冷陰極管等が用いられる光源Ｌと第１ミラー１１ａとをユニット化した第１走査体、１２は第２ミラー１２ａと第３ミラー１２ｂとをユニット化した第２走査体、１３は結像レンズ、１４は外乱光及び電子ノイズ（電磁波等）の影響を防止するシールド部材、１４ａは結像レンズへの光を導く開口部、Ｓはラインセンサ（ＣＣＤ）、Ｄは原稿である。また１５はビスであり、シールド部材１４を本体フレーム１６に固定する。
ここでは、画像読取装置Ｆとして、フラットベットスキャナの構成を示しているが、これに限られず、デジタル複合機やファクシミリ装置等といったラインセンサＳと、原稿画像をライン毎にラインセンサＳに結像させる結像レンズ１３とを用いて原稿を読み取る装置に適用可能である。

本発明は、結像レンズ１３が、外乱光抑止及び電磁シールドの機能をなすシールド部材１４で覆われており、このシールド部材１４は、結像レンズ１３への光を結像レンズ１３に対して均等に受光されるようにする開口部１４ａを備えていることを特徴とする。

原稿台１０の上に読取面を下向きに載置した原稿Ｄに対して、光源Ｌから原稿Ｄへ下方から光を照射し、その照射された原稿Ｄの像は光束となって、第１ミラー１１ａに反射される。第１ミラー１１ａで９０°前方（図１は原稿Ｄに対して平行方向）に光束が折り曲げられ第２ミラー１２ａに入射される。第２ミラー１２ａから第３ミラー１２ｂへ反射されると、第３ミラー１２ｂが受けた光束（原稿Ｄの像）は開口部１４ａを介して結像レンズ１３で縮小され、ラインセンサＳ上に結像する。
この際、第２走査体１２と結像レンズの間にシェーディング補正板を設けていないとラインセンサＳの中心部と端部とのホトセルにおいて受光量に差がでて、画像読取の精度が落ちるため、この開口部１４ａがシェーディング補正板の役目を担っている。

図２（ａ）（ｂ）は、シールド部材１４に設けられた開口部１４ａの形状を示す図である。
この形状は、図２（ａ）（ｂ）に示すものに限られず、ラインセンサＳの中心部のホトセルの受光量と端部のホトセルの受光量とを均一にできるよう、中心部を一部遮光し、適正な光量を得ることができる構成であればよい。
このように本発明によれば、シェーディング補正板を別途設けなくても、シールド部材１４に設けた開口部１４ａにより、シェーディング補正が可能なため、シェーディング補正板がなくてもシールド部材１４のみで構成でき、部品点数を減らすことができると共に、シールド部材１４とシェーディング補正板を一つの工程で取りつけることができる。

またこのシールド部材１４よれば、結像レンズ１３への光をラインセンサＳに対して均等に受光されるようにする開口部１４ａを備えているため、ラインセンサＳへの受光量の均一化が可能となり、画像読取の精度を向上させることができる。
すなわち、結像レンズ１３がラインセンサＳと開口部１４ａとの間にあるため、結像レンズ１３への光が均等になれば、そこで結像された画像（原稿Ｄの像）をラインセンサＳで各画素について均一な信号レベルで読み取ることができる。
さらに、この結像レンズ１３は、外乱光抑止及び電磁シールドの機能をなすシールド部材１４で覆われているため、プラテンガラス等のガラス板を通って原稿台１０から入ってくる外乱光や当該装置Ｆ内の電子回路基板から発する電子ノイズの影響を防止することができる。

ラインセンサは数千個の画素を一列に配置した光電変換する半導体素子（電荷結合素子）であれば、適用可能であり、例えばＣＣＤがある。
本発明はこのＣＣＤ（ラインセンサ）を実装した基板ごと、結像レンズ１３とともに、シールド部材１４で覆われていることを特徴とする。
これにより、プラテンガラス等のガラス板を通って原稿台から入ってくる外乱光や当該装置内の電子回路基板から発する電子ノイズの影響を防止することができる。

本発明の画像読取装置の要部の縦断面図を示す図である。 シールド部材に設けられた開口部の形状を示す図である。 従来の画像読取装置の要部の概略縦断面図を示す図である。

符号の説明

Ｆ・・・画像読取装置
１０・・・原稿台
１１・・・第１走査体
１２・・・第２走査体
１３・・・結像レンズ
１４・・・シールド部材
１４ａ・・・開口部
Ｓ・・・ラインセンサ（ＣＣＤ）

Claims (3)

1. 光を電荷に変換し、画素に対応する複数のホトセルを備えたラインセンサと、原稿画像をライン毎に上記ラインセンサに結像させる結像レンズとを設けた画像読取装置において、
   上記結像レンズは、外乱光抑止及び電磁シールドの機能をなすシールド部材で覆われており、このシールド部材は、上記結像レンズを透過した光をラインセンサの各上記ホトセルに対して均等に受光されるようにする開口部を備えている画像読取装置。
2. 請求項１において、
   上記結像レンズは、上記ラインセンサと上記開口部との間に設けていることを特徴とする画像読取装置。
3. 請求項１，２において、
   上記ラインセンサはＣＣＤであり、このＣＣＤを実装した基板ごと、上記シールド部材で覆われていることを特徴とする画像読取装置。

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