JP2009086594A - Image reading unit, document reading device, and image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、読取対象からの反射光をレンズを介して光電変換素子に集光させて画像情報を読み取る画像読取ユニット、および、その画像読取ユニットを搭載する原稿読取装置ならびに画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an image reading unit that collects reflected light from a reading target on a photoelectric conversion element via a lens and reads image information, and a document reading apparatus and an image forming apparatus on which the image reading unit is mounted. is there.
近年、デジタル複写機を始めとして、ファクシミリ装置や電子ファイリング装置などの画像入力手段として、光源より原稿を反射して得た画像データを含む反射光を複数のミラーで偏向させた後、レンズからなる結像光学系を介して光電変換素子(CCD:Charge Coupled Device,CMOS:Complementary Metal Oxide Semiconductor)に導く構成の画像読取装置が主流になってきている。 In recent years, as image input means for digital copying machines, facsimile machines, electronic filing devices, etc., it consists of a lens after deflecting reflected light including image data obtained by reflecting a document from a light source with a plurality of mirrors. 2. Description of the Related Art Image reading apparatuses configured to be guided to a photoelectric conversion element (CCD: Charged Coupled Device, CMOS: Complementary Metal Oxide Semiconductor) via an imaging optical system have become mainstream.
図9は従来の原稿読取装置の一例を示す概略構成図であり、原稿を照明するための光源として円筒形状のキセノンランプ1を備え、キセノンランプ1から出射された照射光をコンタクトガラス2上に載置された原稿に照射し、原稿からの拡散反射光をレンズ3を介してCCD4に集光し、CCD4で電気信号に変換して原稿画像情報を得ている。
FIG. 9 is a schematic configuration diagram showing an example of a conventional document reading apparatus. A
図9に示す原稿読取装置では、原稿からの反射光を偏向する第1ミラー5とキセノンランプ1とを備えた第一走行体6と、第1ミラー5からの光を受けてレンズ3方向へ偏向する第2ミラー7および第3ミラー8を備えた第二走行体9とが移動可能に設けられ、第一走行体6および第二走行体9がコンタクトガラス2に沿って走行することにより、原稿を走査するようになっている。
In the document reading apparatus shown in FIG. 9, the first
また、前記レンズ3とCCD4、およびCCD4を実装する基板10からなる画像読取ユニットでは、基板10から発する電磁波などの外部放出を防ぐために、レンズ3およびCCD4を覆うインナーカバー11が設けられており、インナーカバー11のレンズ3における原稿反射光の光路上流には、該原稿反射光をレンズ3に入射させるための開口11aが形成されている。
In addition, in the image reading unit including the
また、前記従来の原稿読取装置では、原稿面に光を照射した際に得られる光学像をレンズ3を介してCCD4の受光面に結像させているが、レンズ3を通らない迷光がCCD4の受光面に侵入することがあり、これによって光ノイズによる読取画像の劣化、S/N比の低下、MTF(Modulation Transfer Function)の劣化、色再現性の劣化などの不具合が発生していた。
In the conventional document reading apparatus, an optical image obtained when light is irradiated on the document surface is formed on the light receiving surface of the
このため前記画像読取ユニットの光学系には、特許文献1に示すように、レンズの周囲の不要光を遮るための遮光部材が設けられ、この遮光部材によって、光学系を通過することなく、CCDに直接到る光を遮断するようにしている。
しかし、前記従来の技術では、図10に示す画像読取ユニットにおける迷光入射を説明するための平面一部断面図のように、レンズ3とCCD4の間に設置された箱状の遮光部材12を設置することにより、レンズ3の光軸に対して斜めに入射する迷光を遮光部材12で遮光することができるが、レンズ3の光軸に平行に入射する迷光を防ぐことはできない。
However, in the prior art, a box-shaped
また、これに対応するために、遮光部材12の開口部12aを円状にする構造が考えられるが、レンズ3との間のクリアランスを完全になくすことはできないため、スポンジなどのクリアランスを埋めるための別部材を追加設置する必要がある。
In order to cope with this, a structure in which the opening 12a of the
本発明は、このような背景に鑑みてなされたものであり、簡易な構成を維持しつつ、レンズなどの結像光学系の光路内に迷光が入り込まないようにした画像読取ユニット、および、その画像読取ユニットを搭載した原稿読取装置ならびに画像形成装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a background, and an image reading unit that prevents stray light from entering the optical path of an imaging optical system such as a lens while maintaining a simple configuration, and its An object of the present invention is to provide a document reading apparatus and an image forming apparatus equipped with an image reading unit.
前記目的を達成するため、請求項1に記載の発明は、読取対象を照明し、該読取対象からの反射光をレンズを介して光電変換素子に集光させて画像情報を読み取る画像読取ユニットにおいて、前記レンズと前記光電変素子との間の光路に光透過部を有する遮光部材を設け、前記光透過部の内形状を、前記レンズの鏡筒外形よりも小さく設定したことを特徴とし、この構成によって、レンズと光電変換素子の間に遮光部材を設け、遮光部材にレンズ鏡筒より小さい光透過部を形成したため、光軸と平行に入射する迷光が光電変換素子に入射することを防ぐことができ、光ノイズによる読取画像の劣化,S/N比の低下,MTFの劣化、色再現性の劣化などがなく、良好に画像を読み取ることができる。
In order to achieve the above object, an invention according to
請求項2に記載の発明は、請求項1記載の画像読取ユニットにおいて、光透過部の内形状を、レンズから出射した反射光の光透過部における光束より大きく設定したことを特徴とし、この構成によって、光電変換素子に入射する前に、遮光部材によって原稿反射光の結像光が光学的に蹴られることがないため、良好な画像を得ることができる。 According to a second aspect of the present invention, in the image reading unit according to the first aspect, the inner shape of the light transmission part is set larger than the light flux in the light transmission part of the reflected light emitted from the lens. Therefore, the image forming light of the original reflected light is not optically kicked by the light shielding member before entering the photoelectric conversion element, so that a good image can be obtained.
請求項3に記載の発明は、請求項1または2記載の画像読取ユニットにおいて、遮光部材の遮光部を、当該画像読取ユニットを覆うカバー部材の開口部からレンズを通らずに光電変換素子方向へ入射する光を遮光する部位に配設したことを特徴とし、この構成によって、カバー部材の開口から入射する迷光が光電変換素子に入射しないため、光軸と平行に入射する迷光だけでなく、光軸に対して角度を持った迷光も光電変換素子に入射しないため、光ノイズによる読取画像の劣化,S/N比の低下,MTFの劣化,色再現性の劣化などのない、良好な画像を得ることができる。 According to a third aspect of the present invention, in the image reading unit according to the first or second aspect, the light shielding portion of the light shielding member is moved from the opening of the cover member covering the image reading unit toward the photoelectric conversion element without passing through the lens. It is characterized in that it is arranged at a site that blocks incident light, and with this configuration, stray light that enters from the opening of the cover member does not enter the photoelectric conversion element, so not only stray light that enters parallel to the optical axis but also light Since stray light having an angle with respect to the axis does not enter the photoelectric conversion element, a good image without deterioration of the read image due to optical noise, deterioration of S / N ratio, deterioration of MTF, deterioration of color reproducibility, etc. can be obtained. Obtainable.
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3いずれか1項記載の画像読取ユニットにおいて、遮光部材をレンズの鏡筒に突き当てることにより位置決めしたことを特徴とし、この構成によって、遮光部材をレンズの鏡筒に突き当てることにより、レンズと遮光部材の間から入射する、光軸に対して角度をもった迷光の入射がなく、より良好な画像を得ることができ、また、遮光部材の位置決めが容易になる。 According to a fourth aspect of the present invention, in the image reading unit according to any one of the first to third aspects, the light shielding member is positioned by abutting against a lens barrel. By striking the lens against the lens barrel, there is no incidence of stray light incident from between the lens and the light shielding member and at an angle with respect to the optical axis, and a better image can be obtained. It becomes easy to position.
請求項5に記載の発明は、請求項1〜4いずれか1項記載の画像読取ユニットにおいて、遮光部材を当該画像読取ユニットのハウジングの一部に形成したことを特徴とし、この構成によって、画像読取ユニットのハウジングを利用して遮光部材を設けることにより、別途部材を設ける必要なく、低コストで前記各作用効果を得ることができる。 According to a fifth aspect of the present invention, in the image reading unit according to any one of the first to fourth aspects, the light shielding member is formed in a part of the housing of the image reading unit. By providing the light shielding member by using the housing of the reading unit, it is possible to obtain the above-described effects at a low cost without the necessity of providing a separate member.
請求項6に記載の発明は、原稿を照明し、該原稿からの反射光をレンズを介して光電変換素子に集光させて原稿画像を読み取る原稿読取部を備えた原稿読取装置において、前記原稿読取部として請求項1〜5いずれか1項記載の画像読取ユニットを搭載したことを特徴とし、この構成によって、原稿読取部において読取画像の劣化,S/N比の低下,MTFの劣化、色再現性の劣化などが抑制されるため、良好な原稿画像の読み取りが行われる。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a document reading apparatus including a document reading unit that illuminates a document and collects reflected light from the document on a photoelectric conversion element through a lens to read a document image. The image reading unit according to any one of
請求項7に記載の発明は、画像読取部と、該画像読取部から画像情報を受けて画像形成を行う画像形成部とを具備する画像形成装置において、前記画像読取部として請求項6記載の画像読取装置を搭載したことを特徴とし、この構成によって、画像読取部において読取画像の劣化,S/N比の低下,MTFの劣化、色再現性の劣化などが抑制されるため、良好な画像形成が行われる。 According to a seventh aspect of the present invention, in the image forming apparatus that includes an image reading unit and an image forming unit that receives the image information from the image reading unit and forms an image, the image reading unit according to the sixth aspect. The image reading apparatus is mounted, and this configuration suppresses deterioration of the read image, S / N ratio, MTF, color reproducibility, and the like in the image reading unit. Formation takes place.
本発明に係る画像読取ユニットによれば、レンズと光電変換素子の間に遮光部材を設け、遮光部材にレンズ鏡筒より小さい光透過部を形成したため、光軸と平行に入射する迷光が光電変換素子に入射することを防ぐことができ、光ノイズによる読取画像の劣化,S/N比の低下,MTFの劣化、色再現性の劣化などがなく、良好に画像を読み取ることができる。 According to the image reading unit of the present invention, since the light shielding member is provided between the lens and the photoelectric conversion element, and the light transmitting portion smaller than the lens barrel is formed on the light shielding member, the stray light incident in parallel with the optical axis is photoelectrically converted. It is possible to prevent the light from entering the element, and it is possible to read an image satisfactorily without deterioration of a read image due to optical noise, a decrease in S / N ratio, deterioration of MTF, deterioration of color reproducibility, and the like.
本発明に係る画像読取ユニットを具備する原稿読取装置および画像形成装置によれば、光電変換素子における光ノズルを抑制することができるため、良好な原稿読取あるいは画像形成が実現する。 According to the document reading apparatus and the image forming apparatus provided with the image reading unit according to the present invention, it is possible to suppress the optical nozzles in the photoelectric conversion element, thereby realizing excellent document reading or image formation.
以下、本発明の好適な実施の形態を図面に基づいて説明する。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described with reference to the drawings.
なお、本実施形態の画像読取ユニットは、図9に示す画像読取装置に搭載されるものであり、以下の説明において、図9にて説明した部材に対応する部材には同一符号を付して詳しい説明は省略する。 Note that the image reading unit of the present embodiment is mounted on the image reading apparatus shown in FIG. 9, and in the following description, members corresponding to the members described in FIG. Detailed description is omitted.
図1は本発明に係る画像読取ユニットの実施形態1の構成を示す斜視図、図2は実施形態1の平面一部断面図である。 FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of an image reading unit according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a partial plan view of the plane of the first embodiment.
図1において、光電変換素子のCCD4とレンズ3との間の光路中に、中央部に光透過部である円形の通孔21が形成されている板状の遮光部材22を配設し、さらに、通孔21の内形状(内径)を、レンズ3の鏡筒23の外形状(外径)よりも小さく設定している。
In FIG. 1, a plate-shaped
このため、図2に示すように、遮光部材22の通孔21の内径Aと、鏡筒23の外径LとがA<Lとの関係になって、光軸と平行に入射する迷光がCCD4の受光面に入射することを防ぐことができ、光ノイズとして読取画像の劣化,S/N比の低下,MTFの劣化、色再現性の劣化などが抑制され、良好なる画像読取が行われる。
For this reason, as shown in FIG. 2, the stray light incident in parallel to the optical axis is formed so that the inner diameter A of the through
図3は本実施形態における原稿反射光の結像光の光路を示す平面一部断面図であり、一点鎖線はレンズ3から出射する原稿反射光の結像光の光路を示し、遮光部材22の通孔21の内径Aが、レンズ3から出射する原稿反射光の通孔21における光束径Bよりも大きく設定している。このため、レンズ3によってCCD4上に結像する光を光学的に蹴ることがなくなる。
FIG. 3 is a partial cross-sectional plan view showing the optical path of the imaging light of the original reflected light in the present embodiment, and the alternate long and short dash line shows the optical path of the imaging light of the original reflecting light emitted from the
図4は図9に示す従来の原稿読取装置に前記遮光部材を設置した場合の説明図であって、従来の原稿読取装置において画像読取ユニットを覆うカバー部材であるインナーカバー11は、レンズ3あるいはCCD4に入射する迷光を防ぐだけでなく、CCD4を実装する基板10から発生する電磁波などが外部に放出されることを遮断する機能を有する。
FIG. 4 is an explanatory diagram when the light shielding member is installed in the conventional document reading apparatus shown in FIG. 9, and the
ここで、図4に示すように、遮光部材22の光軸方向の設置位置によっては、インナーカバー11の開口11aから入射する光線が迷光としてCCD4に入射する場合がある。
Here, as shown in FIG. 4, depending on the installation position of the
そこで、図5に示す本発明に係る実施形態2の構成を示す平面一部断面図のように、遮光部材22をレンズ3に近づけ、インナーカバー11の開口11aから入射する光が遮光部材22によって遮光される位置に、遮光部材22および通孔21を配置すれば、光軸に対して角度をもった迷光を遮光することができる。
Therefore, as shown in the partial plan view of the plane of the configuration of the second embodiment according to the present invention shown in FIG. 5, the
図6は本発明に係る画像読取ユニットの実施形態3の構成を示す平面一部断面図であり、遮光部材22をレンズ3の鏡筒23端部に突き当てることによって位置決めしている。
FIG. 6 is a partial cross-sectional plan view showing the configuration of the image reading unit according to the third embodiment of the present invention. The
このように構成したことによって、光軸に対して角度をもった迷光を遮光することができると共に、遮光部材22の位置決めを容易に行うことができる。この場合、遮光部材22に光軸に対して平行に移動させるための機構を備えれば、容易に鏡筒23への位置決め設定を行うことができる。
With this configuration, stray light having an angle with respect to the optical axis can be shielded, and the
図7は本発明に係る画像読取ユニットの実施形態4の構成を示す斜視図であり、当該画像読取ユニットの構成部材を保持するためのハウジング25の一部に、前記遮光部材22および通孔21に相当する部分を設けており、ハウジング25を利用して前記遮光部材22と同一機能を備えさせることにより、別途部材を設ける必要なく、低コストで前記各実施形態の作用効果を得ることができる。
FIG. 7 is a perspective view showing the configuration of the image reading unit according to the fourth embodiment of the present invention. The
図8は本発明に係る画像読取ユニットを搭載した画像形成装置の実施形態であるレーザプリンタの構成図であり、なお、図9にて説明した原稿読取装置の構成部材に対応する部材には同一符号を付して詳しい説明は省略する。 FIG. 8 is a block diagram of a laser printer which is an embodiment of an image forming apparatus equipped with an image reading unit according to the present invention, and the same members as those corresponding to the components of the document reading apparatus described in FIG. A detailed description will be omitted with reference numerals.
本レーザプリンタの画像形成部30は基本的に公知の構成であって、感光体31、帯電ローラ32、現像装置33、転写ローラ34、クリーニング装置35、定着装置36、光走査装置37、給紙カセット38、レジストローラ対39、給紙コロ40、用紙搬送路41、排紙ローラ42、排紙トレイ43などから構成されているものである。
The image forming unit 30 of this laser printer is basically a known configuration, and includes a
また、画像読取部45は、図9にて説明した原稿読取装置の構成と同様なものであって、前記各実施形態の構成のように本発明による画像読取ユニットの改良構造を採用したものである。 The image reading unit 45 has the same configuration as that of the document reading apparatus described with reference to FIG. 9, and adopts the improved structure of the image reading unit according to the present invention as in the configuration of each of the embodiments. is there.
画像読取部45では、第一走行体6と第二走行体9を移動させ、コンタクトガラス2上の原稿(図示せず)を走査し、原稿からの反射光像をCCD4に結像させる。CCD4において原稿の反射光像を光電変換してアナログ画像信号とし、原稿の読み取りが行われる。そして原稿の読取終了後に、第一走行体6と第二走行体9はホームポジション位置に復帰する。
In the image reading unit 45, the first traveling
なお、CCD4から出力されたアナログ画像信号は、図示しないアナログ/デジタル変換器によりデジタル画像信号に変換され、画像処理回路を搭載した回路基板において、各々の画像処理(2値化,多値化,階調処理,変倍処理,編集処理など)が施される。
The analog image signal output from the
画像処理信号は光走査装置37へ出力され、光走査装置37による感光体31に対する光走査にて感光体31の表面に潜像が形成される。感光体31の潜像は現像装置33でトナー現像され、このトナー像が転写ローラ34により用紙に転写される。転写後の用紙は、定着装置36による定着処理を受けた後、排紙ローラ42によって排紙トレイ43へ排出される。
The image processing signal is output to the
このように、本画像形成装置において、前記各実施形態における画像読取ユニットの改良構造を採用することにより、原稿読取部において読取画像の劣化,S/N比の低下,MTFの劣化、色再現性の劣化などが抑制されるため、良好で高品位の画像形成が可能になる。 As described above, in this image forming apparatus, by adopting the improved structure of the image reading unit in each of the above embodiments, the read image is deteriorated, the S / N ratio is lowered, the MTF is deteriorated, and the color reproducibility in the original reading unit. Therefore, it is possible to form a good and high-quality image.
本発明は、複写機,ファクシミリ,スキャナなど画像形成装置における原稿を照明する画像読取ユニット、あるいは画像読取装置として適用される。 The present invention is applied as an image reading unit or an image reading apparatus for illuminating a document in an image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile, or a scanner.
3 レンズ
4 CCD
11 インナーカバー
11a インナーカバーの開口
21 遮光部材の通孔(光透過部)
22 遮光部材
23 鏡筒
25 ハウジング
30 画像形成部
45 画像読取部
3
11
22
Claims (7)
前記レンズと前記光電変素子との間の光路に光透過部を有する遮光部材を設け、前記光透過部の内形状を、前記レンズの鏡筒外形よりも小さく設定したことを特徴とする画像読取ユニット。 In an image reading unit that illuminates a reading target, collects reflected light from the reading target on a photoelectric conversion element via a lens, and reads image information,
An image reading device comprising: a light-shielding member having a light transmission portion in an optical path between the lens and the photoelectric conversion element, wherein an inner shape of the light transmission portion is set smaller than a lens barrel outer shape of the lens. unit.
前記原稿読取部として請求項1〜5いずれか1項記載の画像読取ユニットを搭載したことを特徴とする原稿読取装置。 In a document reading apparatus provided with a document reading unit that illuminates a document and collects reflected light from the document on a photoelectric conversion element via a lens to read a document image.
6. A document reading apparatus comprising the image reading unit according to claim 1 mounted as the document reading unit.
前記画像読取部として請求項6記載の画像読取装置を搭載したことを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus including an image reading unit and an image forming unit that receives image information from the image reading unit and forms an image.
An image forming apparatus comprising the image reading device according to claim 6 as the image reading unit.
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JP2007259776A JP2009086594A (en) | 2007-10-03 | 2007-10-03 | Image reading unit, document reading device, and image forming apparatus |
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JP2015014741A (en) * | 2013-07-08 | 2015-01-22 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | Image reader and image forming apparatus |
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2007
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