JP2011234019A - 画像読取装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 光源から導光体に導かれた光を線状光にして読み取り位置に照射させる画像読取装置において、光源の特性変化等によって光源から出射される光の光量が変化した場合にも、この光量変化を速やかに検知して、光源から導光体を通して出射される線状光の光量や配光状態の補正が速やかに適切に行えるようにする。
【解決手段】 画像読取装置が、光源32A,32Bと、光源からの光を線状光にして読み取り位置に照射させる導光体31と、読み取り部からの反射光を読み取る画像読取り素子6と、上記の光源から出射される光の光量を検知する光量検知センサ33A,33Bとを備えるようにした。
【選択図】 図2

Description

本発明は、複写機,ファクシミリ及びこれらの複合機等の画像形成装置において、画像を読み取るのに使用される画像読取装置に関するものである。特に、光源から導光体に導かれた光を線状光にして読み取り位置に照射させるようにした画像読取装置において、光源の特性変化等によって光源から出射される光の光量が変化した場合にも、この光量変化を速やかに検知して、光源から導光体を通して出射される線状光の光量や配光状態の補正が速やかに適切に行えるようにした点に特徴を有するものである。
複写機,ファクシミリ及びこれらの複合機等の画像形成装置においては、文書等の画像を電子化したり、複写したりするのに画像読取装置が使用されている。
そして、このような画像読取装置としては、等倍光学系を用いたものや、縮小光学系を用いたものが存在している。
ここで、等倍光学系を用いた画像読取装置は、小型化が可能で文書の読み取りに適するが、焦点深度が浅くて、立体物の読み取りには適していない。一方、縮小光学系を用いた画像読取装置は、立体物の読み取りが可能になるが、光が照射された読み取り位置から画像読取り素子までの光路長を長くする必要があり、等倍光学系を用いたものに比べて大型化する。
そして、縮小光学系を用いた画像読取装置においては、一般に、図1に示すように、原稿ガラス板1の上に載置された原稿2に対して、モータ(図示せず)等によって駆動される第1スライダーユニット3に設けられた光源3aと、この光源3aから照射された光を反射させる反射板3bとから、光を原稿2の読み取り位置Pに照射させ、原稿2から反射された画像情報を含む反射光を第1スライダーユニット3に設けられた第1反射鏡3cにより反射させるようにしている。
また、この第1反射鏡3cにより反射された画像情報を含む反射光を、モータ(図示せず)等によって駆動される第2スライダーユニット4に設けられた第2反射鏡4aと第3反射鏡4bとにより反射させ、この反射光をレンズ5により画像読取り素子6の受光面に結像させて受光させるようにしている。
そして、上記の第1スライダーユニット3と第2スライダーユニット4とを走査させて、原稿ガラス板1の上における原稿2全体を読み取るようにしている。
ここで、上記の光源3aとして、従来においては、蛍光灯やハロゲンランプ等が一般に使用されていたが、省電力・低発熱の観点からLED光源や有機EL発光素子を用いることが注目されている。
そして、近年においては、特許文献1,2等に示されるように、長尺状の導光体の端部にLED光源を設け、このLED光源からの光を導光体により線状光として照射させるようにしたものが提案されている。
ここで、このようにLED光源からの光を導光体により線状光として照射させる場合、LED光源から導光体を通して照射される線状光の光量や配光状態を適切に設定することが必要になる。
そして、LED光源から導光体を通して照射される線状光の光量や配光状態を適切に設定するにあたっては、上記の第1スライダーユニットと第2スライダーユニットとを移動させて、LED光源が設けられた導光体を、原稿ガラス板の適当な位置、一般的には原稿ガラス板の端部の位置に設けられた白色基準部材となるシェーディングシートの位置に導き、このシェーディングシートに導光体を通して線状光を照射し、その反射光を上記のようにして画像読取り素子の受光面に受光させ、LED光源から導光体を通して照射される線状光の光量や画像読取り素子における増幅率を補正して適正化させることが行われている。
ここで、LED光源の特性変化等によって、このLED光源から出射される光の光量が変化した場合において、LED光源から導光体を通して照射される線状光の光量や配光状態を適切に補正するために、その都度、上記のように第1スライダーユニットと第2スライダーユニットとを移動させてLED光源が設けられた導光体をシェーディングシートの位置に導き、シェーディングシートに導光体を通して線状光を照射させて画像読取り素子の受光面に受光させ、LED光源から導光体を通して照射される線状光の光量や画像読取り素子における増幅率を補正する作業が必要になる。
しかし、このような作業は面倒で時間を要し、画像形成装置における画像形成効率が大きく低下するという問題があった。特に、特許文献2に示されるように、導光体の両端部にそれぞれLED光源を設け、このLED光源を順番に点灯させて調整を行う場合には、さらに作業は面倒で時間を要し、多量の原稿を自動で送る原稿自動送り装置を設けた画像読取装置においては、画像形成装置における画像形成効率の低下が大きな問題となる。
特開2007−300536号公報 特開2009−25679号公報
本発明は、光源から導光体に導かれた光を線状光にして読み取り位置に照射させるようにした画像読取装置における上記のような問題を解決することを課題とするものであり、光源の特性変化等によって光源から出射される光の光量が変化した場合にも、この光量変化を速やかに検知して、光源から導光体を通して出射される線状光の光量や配光状態の補正が速やかに適切に行えるようにし、画像形成装置における画像形成効率が低下するのを適切に防止することを課題とするものである。
本発明の画像読取装置においては、上記のような課題を解決するため、光源と、光源からの光を線状光にして読み取り位置に照射させる導光体と、読み取り部からの反射光を読み取る画像読取り素子と、上記の光源から出射される光の光量を検知する光量検知センサとを備えるようにした。
そして、この画像読取装置においては、光源からの光を導光体により線状光にして読み取り位置に照射させ、読み取り部からの反射光を画像読取り素子によって読み取るにあたり、上記の光源から出射される光の光量を光量検知センサによって検知するようにしている。
ここで、この画像読取装置においては、上記の光源として、一般にLED光源を用いることができる。
また、この画像読取装置においては、光源を導光体の長手方向の少なくとも一端に設けることができ、特に、導光体を通して照射される線状光の配光性を向上させるためには、光源を導光体の長手方向の両端に設けることが好ましい。
また、光源から出射される光の光量を検知する光量検知センサを設けるにあたり、光源を導光体の長手方向の一端に設けた場合、光源に対して光量検知センサを導光体と反対側の位置に設けるようにしたり、導光体を挟んで光量検知センサを光源と対向する位置に設けるようにしたりすることができる。なお、導光体を挟んで光量検知センサを光源と対向する位置に設けた場合、光量検知センサは導光体を通過する光を検知するため、導光体と反対側に光を出射させる必要がなく、光源から出射される光のロスを少なくすることができる。
また、光源からの光を線状光にして読み取り位置に照射させる導光体を、読み取り位置の両側に設けることができる。このようにすると、読み取り位置の両側から光が均一に照射されるようになり、読み込みを行うものが凹凸のある立体的なものにおいても、その両側から一定した光が照射されて、影の少ない良好な読み込みが行えるようになる。
また、上記の光源として、照射する光の波長の異なる複数の光源を用いることができる。そして、この複数の光源を用いて色を一定化させると、カラーチャート等を用いて色味を補正する動作を行わなくても、色味を適切に補正することができるようになる。そして、カラーとモノクロとの両方の読み取りを行う画像読取装置において、カラーの読み取りを行う場合には、色を忠実に再現させるために色味を白色光に補正する一方、モノクロの読み取りを行う場合には、人間の被視感度が強い緑色の強い光に補正するという作業も容易に行えるようになる。
また、上記のように照射する光の波長の異なる複数の光源を用いた場合において、各光源に対応させてそれぞれの波長の光の光量を検知する複数の光量検知センサを設けることができる。このようにすると、上記の複数の光源を同時に発光させた場合に、それぞれの複数の光源から出射される光の光量を各光量検知センサによって検知することができるようになり、各光源から光量を短時間で簡単かつ適切に検知できるようになり、色味の補正をより短時間で適切に行えるようになる。
本発明における画像読取装置においては、光源からの光を導光体により線状光にして読み取り位置に照射させ、読み取り部からの反射光を画像読取り素子によって読み取るにあたり、上記のように光源から出射される光の光量を光量検知センサによって検知するようにしたため、光源の特性変化等によって光源から出射される光の光量が変化した場合においても、この光量変化を上記の光量検知センサによって速やかに検知して、光源から照射させる光量を適切に補正することができるようになる。
このため、本発明における画像読取装置においては、光源の特性変化等によって光源から出射される光の光量が変化した場合に、光源から導光体を通して出射される線状光の光量や配光状態を補正するために、従来のように、第1スライダーユニットと第2スライダーユニットとを移動させてLED光源が設けられた導光体をシェーディングシートの位置に導き、シェーディングシートに導光体を通して線状光を照射させて画像読取り素子の受光面に受光させるという面倒な作業を行う必要がなくなり、光源から照射させる光量を適切に補正して、光源から導光体を通して出射される線状光の光量や配光状態を速やかに適切に補正することができ、画像形成装置における画像形成効率が低下するのを適切に防止できるようになる。
従来の画像読取装置によって原稿ガラス板の上に載置された原稿を読み取る状態を示した概略説明図である。 本発明の実施形態1の画像読取装置において使用する光源ユニット等の構成を示した概略説明図である。 実施形態1の画像読取装置において、原稿ガラス板の上に載置された原稿を読み取る状態を示した概略説明図である。 実施形態1の画像読取装置において、各LED光源を発光させた場合における配光分布及び両方のLED光源を発光させた場合における理想の配光分布を示した概略説明図である。 本発明の実施形態2の画像読取装置において使用する光源ユニット等の構成を示した概略説明図である。 本発明の実施形態3の画像読取装置において使用する光源ユニット等の構成を示した概略説明図である。 本発明の実施形態4の画像読取装置において使用する光源ユニット等の構成を示した概略説明図である。 本発明の実施形態5の画像読取装置において使用する光源ユニット等の構成を示した概略説明図である。 本発明の実施形態6の画像読取装置において使用する光源ユニット等の構成を示した概略説明図である。
次に、この発明の実施形態に係る画像読取装置を添付図面に基づいて具体的に説明する。なお、本発明に係る画像読取装置は、下記の実施形態に示したものに限定されず、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施できるものである。
(実施形態1)
実施形態1の画像読取装置においては、図2に示すように、その光源ユニット30Aにおける光源に2つのLED光源32A,32Bを用い、導光体31の長手方向の両側の端部にそれぞれのLED光源32A,32Bを設けると共に、各LED光源32A,32Bにおける導光体31と反対側の面に、各LED光源32A,32Bから導光体31と反対側に出射される光の光量を検知する光量検知センサ33A,33Bを設けている。
また、上記の各光量検知センサ33A,33Bによって検知された各LED光源32A,32Bからの光の光量を制御装置40に出力し、このように検知された光量に基づき、この制御装置40により、出力装置41から各LED光源32A,32Bに出力させる出力を制御するようにしている。
そして、この画像読取装置においては、上記の各LED光源32A,32Bから出射された光を、上記の導光体31により導光体31の長手方向に伸びた線状光にして読み取り位置Pに直接照射させると共に、この導光体31と対向するようにして読み取り位置Pを介して反対側に設けられた反射板34に上記の線状光を照射し、この反射板34によって反射された光を上記の読み取り位置Pに照射させ、読み取り位置Pに対して両側から光を照射させるようにしている。
ここで、この実施形態1の画像読取装置においても、図3に示すように、図1に示した従来の画像読取装置と同様に、上記の光源ユニット30と反射板34とをモータ(図示せず)等によって駆動される第1スライダーユニット3に設け、原稿ガラス板1の上に載置された原稿2の読み取り位置Pに対して、上記のようにその両側から光を照射させ、原稿2から反射された画像情報を含む反射光を第1スライダーユニット3に設けられた第1反射鏡3cにより反射させるようにしている。
また、この第1反射鏡3cにより反射された画像情報を含む反射光を、モータ(図示せず)等によって駆動される第2スライダーユニット4に設けられた第2反射鏡4aと第3反射鏡4bとにより反射させ、この反射光をレンズ5により画像読取り素子6の受光面に結像させて受光させるようにしている。
そして、この画像読取装置においても、従来の画像読取装置と同様に、上記の第1スライダーユニット3と第2スライダーユニット4とを走査させて、原稿ガラス板1の上における原稿2全体を読み取るようにしている。
ここで、この実施形態1の画像読取装置においては、出力装置41から各LED光源32A,32Bに出力させる出力を制御するにあたり、各LED光源32A,32Bを発光させ、白色基準部材となるシェーディングシート(図示せず)に対して、上記のように導光体31と反射板34とから線状光を照射し、シェーディングシートからの反射光を上記のようにして画像読取り素子6の受光面に結像させて受光し、図4に示すように、両方のLED光源32A,32Bを発光させた場合における理想の配光分布を求めるようにする。
また、理想の配光分布の時点における各LED光源32A,32Bからの光量を、それぞれ対応して設けられた各光量検知センサ33A,33Bにより検知し、各LED光源32A,32Bにおける理想の光量を上記の制御装置40に設けられたメモリー42に記憶させるようにしている。
そして、上記の各LED光源32A,32Bのばらつきや、温度変化や、経時変化等により、各LED光源32A,32Bにおける発光状態が変化して、各光量検知センサ33A,33Bにより検知された光量が変化した場合には、上記の制御装置40のメモリー42に記憶された各LED光源32A,32Bにおける理想の光量と比較し、この制御装置40により、上記の出力装置41から各LED光源32A,32Bに出力させる出力を調整し、各光量検知センサ33A,33Bによって検知される光量が各LED光源32A,32Bにおける理想の光量になるように調整する。
このようにすると、各LED光源32A,32Bにおける発光状態が変化した場合に、その都度、白色基準部材となるシェーディングシートに対して、上記のように導光体31と反射板34とから線状光を照射し、シェーディングシートからの反射光を上記のようにして画像読取り素子6の受光面に結像させて受光させて、理想の配光分布になるように調整する必要がなく、各光量検知センサ33A,33Bによって検知された光量に基づいて、各LED光源32A,32Bへの出力を調整し、速やかに理想の配光分布になるように調整することが簡単に行えるようになる。
(実施形態2)
実施形態2の画像読取装置においては、図5に示すように、上記の実施形態1の画像読取装置と使用する光源ユニットだけを変更させるようにしている。
ここで、実施形態2の画像読取装置における光源ユニット30Bにおいては、図5に示すように、導光体31の長手方向の両端部に2つのLED光源32A,32Bを設けると共に、この導光体31の長手方向のそれぞれの端部に傾斜して幅広になった案内部31aを設け、上記の各LED光源32A,32Bと反対側における導光体31の案内部31aに、それぞれのLED光源32A,32Bから導光体31を通して導かれる光の光量を検知する光量検知センサ33A,33Bを設けている。
そして、この画像読取装置においても、上記の各LED光源32A,32Bから出射された光を、上記の導光体31により導光体31の長手方向に伸びた線状光にして読み取り位置Pに直接照射させると共に、この導光体31と対向するようにして読み取り位置Pを介して反対側に設けられた反射板34に上記の線状光を照射し、この反射板34によって反射された光を上記の読み取り位置Pに照射させ、読み取り位置Pに対して両側から光を照射させるようにしている。
そして、この画像読取装置においては、各LED光源32A,32Bから出射された光の光量を、導光体31を通して反対側の案内部31aに設けられた各光量検知センサ33A,33Bによって検知し、これに基づいて、各LED光源32A,32Bへの出力を調整させるようにしている。
このように、この画像読取装置においては、各LED光源32A,32Bからの光の光量を、導光体31を通して反対側の案内部31aに設けられた各光量検知センサ33A,33Bによって検知するため、上記の実施形態1のように各LED光源32A,32Bから導光体31と反対側に光を出射させる必要がなくなる。このため、各LED光源32A,32Bの導光体31と対面する以外の面を反射部材等(図示せず)で被覆させ、各LED光源32A,32Bからの光を全て導光体31に導くようにすることができ、各LED光源32A,32Bから出射された光を有効に利用できるようになる。
(実施形態3)
実施形態3の画像読取装置においては、図6に示すように、光源ユニットとしては、上記の実施形態2の画像読取装置における光源ユニット30Bと同じものを用いるようにしている。
そして、この実施形態3の画像読取装置においては、上記の光源ユニット30Bと読み取り位置Pを介して反対側の位置に、同じ光源ユニット30Bを上記の光源ユニット30Bと対向するように設け、読み取り位置Pの両側における各光源ユニット30Bの導光体31を通して出射された線状光を、読み取り位置Pに直接照射させるようにしている。
このようにすると、読み取り位置Pの両側に設けられた各光源ユニット30Bから十分な光が読み取り位置Pに照射されるようになり、読み込みを行うものが凹凸のある立体的なものにおいても、その両側から一定した光が照射されて、影の少ない良好な読み込みが行えるようになる。
(実施形態4)
実施形態4の画像読取装置においては、図7に示すように、上記の実施形態3の場合と同様に、実施形態2の画像読取装置における光源ユニット30Bと同じ光源ユニット30Bを読み取り位置Pの両側に設けるようにしている。
そして、この実施形態4の画像読取装置においては、上記の各光源ユニット30Bにおける各導光体31の両側にそれぞれ保持部材35を設け、各導光体31の片側に設けられたLED光源32Aと光量検知センサ33Bとを一つの保持部材35によって保持させると共に、各導光体31の反対側に設けられたLED光源32Bと光量検知センサ33Aとをもう一つの保持部材35に保持させるようにして、2つの保持部材35を2つの光源ユニット30Bに架け渡すように設けている。
このようにすると、各光源ユニット30Bの位置決めが簡単に行えるようになると共に、それぞれの保持部材35に保持されるLED光源32Aと光量検知センサ33B、LED光源32Bと光量検知センサ33Aを接続させるハーネスや基板を構成する電子部品等を統合することができ、部品点数を削減できるようになる。
(実施形態5)
実施形態5の画像読取装置においては、図8に示すように、光源ユニット30Cとして、導光体31の長手方向の両端部に2つのLED光源32A,32Bを設けると共に、各LED光源32A,32Bにおける導光体31と反対側の面に、各LED光源32A,32Bから導光体31と反対側に出射された光の光量を検知する光量検知センサ33A,33Bを設けたものを用いると共に、この光源ユニット30Cと読み取り位置Pを介して反対側の位置に反射板34を設けるようにしている。
ここで、この実施形態5の画像読取装置における光源ユニット30Cにおいては、上記の各LED光源32A,32Bとして、それぞれ赤の波長の光を照射する赤色LED光源32Ar,32Brと、緑の波長の光を照射する緑色LED光源32Ag,32Bgと、青の波長の光を照射する青色LED光源32Ab,32Bbとの3色の光源を用いている。
そして、一方の3色のLED光源32Ar,32Ag,32Abから導光体31と反対側に出射された光の光量を上記の光量検知センサ33Aによって検知すると共に、他方の3色のLED光源32Br,32Bg,32Bbから導光体31と反対側に出射された光の光量を上記の光量検知センサ33Bによって検知するようにしている。
ここで、上記の3色のLED光源32Ar,32Ag,32Ab及び3色のLED光源32Br,32Bg,32Bbからそれぞれの色彩の光を照射させて白色光を得る場合、各色彩の光の光量を各光量検知センサ33A,33Bにより検知して調整させると、色味が一定した白色光を安定して出射できるようになり、カラーチャート等を用いて色味を補正するという面倒な作業を行う必要もなくなる。
なお、この実施形態5においては、上記の光源ユニット30Cと読み取り位置Pを介して反対側の位置に反射板34を設けるようにしたが、この反射板34に代えて、上記の光源ユニット30Cと同じ光源ユニット30Cを設けるようにすることもできる。
(実施形態6)
実施形態6の画像読取装置においては、図9に示すように、光源ユニット30Dとして、導光体31の長手方向の一方の端部に、LED光源32Aとして、上記の実施形態5と同様に、赤の波長の光を照射する赤色LED光源32Arと、緑の波長の光を照射する緑色LED光源32Agと、青の波長の光を照射する青色LED光源32Abを設けている。一方、この導光体31の長手方向の他方の端部に、上記のLED光源32Aから導光体31を通して照射される光の光量を検知する光量検知センサ33Aとして、赤色LED光源32Arからの光のみを検知する赤色光量検知センサ33Arと、緑色LED光源32Agからの光のみを検知する緑色光量検知センサ33Agと、青色LED光源32Abからの光のみを検知する青色光量検知センサ33Abとを設けている。
このように、赤色LED光源32Arからの光のみを検知する赤色光量検知センサ33Arと、緑色LED光源32Agからの光のみを検知する緑色光量検知センサ33Agと、青色LED光源32Abからの光のみを検知する青色光量検知センサ33Abとを設けると、上記の3色のLED光源32Ar,32Ag,32Abを同時に発光させても、それぞれの色彩の光の光量を対応する3色の光量検知センサ33Ar,33Ag,33Abによって適切に検知できるようになる。
このため、上記の3色のLED光源32Ar,32Ag,32Abからそれぞれの色彩の光を照射させて白色光を得る場合、上記の3色の光量検知センサ33Ar,33Ag,33Abによって各色彩の光の光量を速やかに検知して各色彩の光の光量を調整することができ、色味が一定した白色光の調整が速やかに行えるようになる。
なお、この実施形態6においても、上記の光源ユニット30Dと読み取り位置Pを介して反対側の位置に反射板34を設けるようにしたが、この反射板34に代えて、上記の光源ユニット30Dと同じ光源ユニット30Dを設けるようにすることもできる。
1 原稿ガラス板
2 原稿
3 第1スライダーユニット
3c 第1反射鏡
4 第2スライダーユニット
4a 第2反射鏡
4b 第3反射鏡
5 レンズ
6 画像読取り素子
30A,30B,30C,30D 光源ユニット
31 導光体
31a 案内部
32A,32B LED光源(光源)
32Ar,32Br 赤色LED光源
32Ag,32Bg 緑色LED光源
32Ab,32Bb 青色LED光源
33A,33B 光量検知センサ
33Ar 赤色光量検知センサ
33Ag 緑色光量検知センサ
33Ab 青色光量検知センサ
34 反射板
40 制御装置
41 出力装置
42 メモリー
P 読み取り位置

Claims (8)

  1. 光源と、光源からの光を線状光にして読み取り位置に照射させる導光体と、読み取り部からの反射光を読み取る画像読取り素子と、上記の光源から出射される光の光量を検知する光量検知センサとを備えたことを特徴とする画像読取装置。
  2. 請求項1に記載の画像読取装置において、上記の光源がLEDで構成されている画像読取装置。
  3. 請求項1又は2に記載の画像読取装置において、上記の光源が導光体の長手方向の少なくとも一端に設けられている画像読取装置。
  4. 請求項1〜3の何れか1項に記載の画像読取装置において、上記の光源が導光体の長手方向の両端に設けられている画像読取装置。
  5. 請求項1〜4の何れか1項に記載の画像読取装置において、上記の光量検知センサが導光体を挟んで光源と対向する側に設けられている画像読取装置。
  6. 請求項1〜5の何れか1項に記載の画像読取装置において、光源からの光を線状光にして読み取り位置に照射させる導光体が、読み取り位置の両側に設けられている画像読取装置。
  7. 請求項1〜6の何れか1項に記載の画像読取装置において、上記の光源が、照射する光の波長の異なる複数の光源で構成されている画像読取装置。
  8. 請求項7に記載の画像読取装置において、光源から出射される光の光量を検知する光量検知センサとして、上記の複数の光源に対応させてそれぞれの波長の光の光量を検知する複数の光量検知センサが設けられている画像読取装置。
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