JP3118016B2 - 画像読み取り装置 - Google Patents

画像読み取り装置

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JP3118016B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】本発明は、画像読み取り装置、より詳細に
は、ファクシミリ、イメージスキャナ等の読み取り部に
用いる等倍密着イメージセンサに関する。
【０００２】
【従来技術】図１０は、集束性レンズアレイを用いた画
像読み取り装置の従来技術の一例を説明するための図
で、図中、２１は等倍型撮像素子、２２はスリット板、
２３は蛍光管、２４は集光用レンズ、２５は集束性光レ
ンズアレイ、２６は原稿、２７は照明幅、２８は原稿面
ガラスで、蛍光管２３から出た光は集光用レンズ２４に
よって集光されて原稿面２６を照明する。原稿面上で照
明される部分の副走査方向の長さ（照明幅）２７は光源
２３（図では集光用レンズ２４）と原稿２６との間に配
置されたスリット板２２、２２によって形成されるスリ
ットによって３０mm以下、好ましくは２mm以下に制限す
る。原稿面で反射された光は集束性光レンズアレイ２５
によって等倍型撮像素子２１上に結像される。上記のよ
うな構成によれば、原稿面上の読み取りにかからない部
分や原稿面ガラス２８で乱反射して、集束性光レンズア
レイ２５に入射してくる遮光をほとんど除去することが
可能となる。
【０００３】図１１は、ＲＭＬＡ（ルーフミラーレンズ
アレイ）を用いた画像読み取り装置の構成例を説明する
ための図で、ＲＭＬＡは、通常、図示のように、光路分
離ミラー（ＳＭ）３１、レンズアレイ（ＬＡ）３２、ル
ーフミラーアレイ（ＲＭＡ）３３、ＬＡ３２と、ＲＭＡ
３３との間に配設される絞り板（図示せず）、および、
前記構成部品を保持し外光を遮断するためのハウジング
部材（図示せず）等で構成される。物体３４からの光
は、ＳＭ３１で反射された後、ＬＡ３２を透過し、ＲＭ
Ａ３３の左右それぞれの面で合計２回反射し、再び、Ｌ
Ａ３２の同一レンズを透過し、ＳＭ３１で再び反射され
た後、物体面と共役な位置に画像３５として結像され
る。ＬＡ３２、ＲＭＡ３３の配列方向（Ｙ方向）、直交
方向（Ｘ方向）ともに正立実像を形成する。特に、Ｙ方
向に正立等倍像を形成することから、単一のＬＡ、ＲＭ
Ａにより得られる像をＹ方向に重複させることで必要な
幅をカバーする。ＬＡ、絞り板、ＲＭＡの配列ピッチは
ほぼ一致しているため、各レンズの光量分布はほぼ等し
い。Ｙ方向の光量分布が均一化されるように各レンズの
光量分布を適切に定める。而して、図１０に示した従来
技術においては、光源と原稿の間にスリットを配してい
るが、光源からの直接光が結像光学系に入射するのを防
止する構造にはなっていないため、性能の低下を十分に
防止できない等の欠点を有している。また、図１１に示
した従来技術においては、照明光源からの直接光が光路
分離ミラーの透明部に入射し、ＲＭＬＡ光学系の内部で
散乱して、フレア光となり、結像性能が低下する等の欠
点を有している。
【０００４】また、上記従来技術においては、光源と原
稿の間にスリットを配しているが、スリットの配設は部
品点数の増加と位置決め調整に時間がかかる等の欠点を
有している。
【０００５】
【目的】本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされた
もので、特に、等倍型画像読み取り装置の原稿読み取り
用ガラス（コンタクトガラス）、原稿等からの不要なフ
レア光を除去して読み取り画像の画質向上をはかるこ
と、更には、遮光層をコンタクトガラスに一体で形成す
ることにより、位置決め精度の向上、低コスト化をはか
ることを目的としてなされたものである。
【０００６】
【構成】本発明は、上記目的を達成するために、（１）
照明光源と、レンズが複数個連続して形成されたレンズ
アレイと、該レンズアレイの配設ピッチで屋根型反射面
が複数個連続して形成されたルーフミラーアレイと、前
記レンズアレイとルーフミラーアレイとの間に隣接する
レンズ間の迷光を遮光する絞り板と、光路分離ミラー
と、ハウジング等で構成される結像素子と、等倍センサ
で構成される画像読み取り装置において、前記ルーフミ
ラーレンズアレイの光路分離ミラーの反射面の裏面側
に、遮光部材を配設したこと、或いは、（２）照明光源
と、レンズが複数個連続して形成されたレンズアレイ
と、該レンズアレイの配設ピッチで屋根型反射面が複数
個連続して形成されたルーフミラーアレイと、前記レン
ズアレイとルーフミラーアレイとの間に隣接するレンズ
間の迷光を遮光する絞り板と、光路分離ミラーと、ハウ
ジング等で構成される結像素子と、等倍センサで構成さ
れる画像読み取り装置において、前記ルーフミラーレン
ズアレイの光路分離ミラーの反射面の裏面側に、光吸収
層を形成した遮光部材を配設したこと、或いは、
（３）、照明光源と、レンズが複数個連続して形成され
たレンズアレイと、該レンズアレイの配設ピッチで屋根
型反射面が複数個連続して形成されたルーフミラーアレ
イと、前記レンズアレイとルーフミラーアレイとの間に
隣接するレンズ間の迷光を遮光する構造の絞り板と、光
路分離ミラー、ハウジング等で構成される結像素子と、
等倍センサで構成される画像読み取り装置において、前
記ルーフミラーレンズアレイの光路分離ミラーの反射面
の裏面側に、Ｌ型形状の遮光部材を配設したこと、或い
は、（４）照明光源と、レンズが複数個連続して形成さ
れたレンズアレイと、該レンズアレイの配設ピッチで屋
根型反射面が複数個連続して形成されたルーフミラーア
レイと、前記レンズアレイと前記ルーフミラーアレイと
の間に隣接するレンズ間の迷光を遮光する構造の絞り板
と、光路分離ミラー、ハウジング等で構成される結像素
子と、等倍センサで構成される画像読み取り装置におい
て、前記ルーフミラーレンズアレイの光路分離ミラーの
反射面の裏面側に、Ｌ型形状の光吸収層を形成した遮光
部材を配設したことを特徴としたものである。以下、本
発明の実施例に基づいて説明する。
【０００７】図１は、上述のごときロッドレンズアレイ
を用いて画像読み取り装置を構成した場合の一例を説明
するための図で、図中、１はロッドレンズアレイが収納
されたハウジング（フレーム）、２はＬＥＤ光源、３は
コンタクトガラス、４は遮光層、５は等倍結像素子（ロ
ッドレンズアレイ）、６は等倍センサで、この例におい
ては、図示のように、コンタクトガラス３の等倍結像素
子５に対向した側に、原稿読み取りに必要な幅以外の部
分に遮光層４を一体形成し、コンタクトガラス面からの
反射光、コンタクトガラスを通しての原稿からの反射光
(原稿読み取り位置以外の光)を除去するようにしてい
る。遮光層４は、コンタクトガラス表面に光吸収性の材
料を印刷、塗装、真空蒸着等の方法で形成することがで
きる。また、コンタクトガラスの遮光層を形成する位置
を粗面(スリガラス状)にした後吸収層を形成してもよ
い。なお、ＬＥＤ照明光源２は、低コスト化のために従
来のバーレンズ付のものからチップ型ＬＥＤを基板に配
列した構成のものが用いられるようになり、集光性能が
若干低下すると共に発光体(ＧａＡｓＰ、ＧａＡｌＡsな
どのダイオード)を被覆しているプラスチック体全体が
発光(面発光光源に近い)し、フレア光の原因ともなって
いる。
【０００８】図２は、他の例を説明するための構成図
で、図中、図１に示した実施例と同様の作用をする部分
には、図１の場合と同一の参照番号が付してある。而し
て、この例は、コンタクトガラス３の原稿に対向した側
に遮光層４を形成したものであり、原稿側に遮光層を設
けることで図１に示した例以上に原稿面からの不要なフ
レア光を除去することができる。なお、遮光層４は、図
１に示した例と同一のものでもよいが、ガラス表面に酸
化クロム、クロム等の金属酸化物、金属等をスパッタリ
ング、真空蒸着等の方法で作製してもよい。また、コン
タクトガラスの光源側の面は真空蒸着、スパッタリング
法等により反射防止膜を形成してもよい。なお、図示し
ないが、図１に示した例と図２に示した例を合せてコン
タクトガラス３の両面に遮光層４を設けるようにしても
よいことは容易に理解できよう。
【０００９】図３は、結像素子としてルーフミラーレン
ズアレイ（ＲＭＬＡ）用いた場合の本発明の実施例を示
す図で、図中、１１はハウジング（フレーム）、１２は
ＬＥＤ光源、１３はコンタクトガラス、１４は遮光部
材、１５は光路分離ミラー（ＳＭ）、１６はレンズアレ
イ（ＬＡ）、１７は絞り板、１８はルーフミラーアレイ
（ＲＭＡ）、１９は等倍センサで、ＲＭＬＡを用いるこ
とで、従来ロッドレンズアレイを用いるものに比べより
コンパクトにすることが可能である。更に、前記実施例
と同様にコンタクトガラス１３に遮光層１４を設けるこ
とで、原稿読み取り光以外の光を除去することができ
る。なお、ＲＭＬＡの場合、物体側と像側の光を分離す
るために光路分離ミラー１５を介して分離するが、光軸
上でなく、それぞれ光軸外で用いることになり、光学系
にとり込まれる光束が、レンズ光軸に平行な軸をコンタ
クトガラス上に立てたとすると、非対称な型となる。
【００１０】すなわち、図４において、１２はＬＥＤ光
源、１３はコンタクトガラス、１６はレンズアレイを示
すが、光学系に取り込まれる光束が、レンズ光軸Ｌ0に
平行な軸Ｌ1を立てたとすると、図示のように、非対称
な型となり、従って、ＬＥＤ光源１２からの光がコンタ
クトガラス１３によってＥ、Ｅ′のように反射されるの
で、コンタクトガラスによる正反射光の影響を受けにく
い構造となっている。
【００１１】図５は、図３に示したＲＭＬＡを用いた場
合の他の実施例を示す図で、図示のように、光路分離ミ
ラー２０の反射面を２面にすることでコンタクトガラス
１３と等倍センサ１９をほぼ平行に配設することがで
き、図の上下方向の長さ（厚さ）を小さくすることがで
き、さらにコンパクトにすることが可能である。
【００１２】図６は、光路分離ミラー１５と照明光源１
２との間に板状の遮光部材１４1を設け、これにより照
明光源１２からの直接光が光路分離ミラー１５の透明部
に入射し、ＲＭＬＡ光学系１８の内部で散乱、フレア光
となって結像性能を低下させるのを防止するようにした
ものである。特に、光路分離ミラー１５の透明部では、
照明光源１２からの直接光が該光分離ミラー１５の透明
部（ガラス、プラスチックなど）の表面でレンズアレイ
（ＬＡ）１６側に屈折し、これよりルーフミラーレンズ
アレイ（ＲＭＬＡ）光学系内部に取り込まれることにな
るため、効果が大きい。更に、図３に示した実施例のよ
うに、コンタクトガラス１３側に、原稿読み取りに必要
な幅以外の部分に遮光層を一体で形成し、コンタクトガ
ラスの光路分離ミラー側からの反射光（原稿読み取り位
置以外の光）、および、ＬＥＤ照明光源からの直接光を
除去する構成を付加することも可能である。
【００１３】図７は、本発明の他の実施例を説明するた
めの構成図で、この図７に示した実施例は、光路分離ミ
ラー１５と照明光源１２との間に表面に光吸収性の部材
１４ａを有する板状の遮光部材１４1を設けたことを特
徴とするものである。光吸収層１４ａは、遮光板１４1
の表面に光吸収性の材料を印刷、塗装、真空蒸着等の方
法で形成することができる。また、遮光層を形成する位
置を粗面（すりガラス状）にした後、光吸収層を形成し
てもよい。さらに、アルミ合金の金属表面を酸、アルカ
リ等で化学的にエッチングを施し粗面としたのち、黒色
のＡｌ2Ｏ3膜（アルマイト処理膜）を形成する方法、Ｃ
ｕ合金の表面に黒色の吸収層を折出させる等の種々の方
法を用いることができる。なお、図６及び図７に示した
実施例の構成に用いる光源として、チップ状ＬＥＤを基
板に直線状に配列した照明光源を用いると、フレア光の
発生が少ない、組付け調整が容易である、低コストであ
る等の理由より有効であるが、他に、蛍光管、冷陰極蛍
光管、バーレンズ付きＬＥＤ、ハロゲンランプ等を用い
ることも可能である。
【００１４】図８は、本発明の他実施例を説明するため
の図で、この実施例は、前記光路分離ミラー１５と照明
光源１２との間に、光路分離ミラー１５に密接して板状
の遮光部材１４2を配設し、コンタクトガラス１３の光
路分離ミラー側からの反射光（原稿読み取り位置以外の
光）、および、ＬＥＤ照明光源からの直接光を除去する
ようにしたものである。
【００１５】図９は、本発明の更に他の実施例を説明す
るための構成図で、この実施例は、光路分離ミラー１５
とＬＥＤ照明光源１２との間に光路分離ミラー１５に密
接して先端をＬ型形状にして、コンタクトガラス１３側
に屈曲した、光吸収層を形成した遮光部材１４3を配設
し、コンタクトガラス１３の光路分離ミラー１５側から
の反射光（原稿読み取り位置以外の光）および、ＬＥＤ
照明光源１２からの直接光を除去するようにしたもので
ある。なお、Ｌ型形状にすることで、結像有効光束以外
の光を有効に遮光すると共に、ＬＥＤ照明光源からの光
が遮光部材の表面で反射し発生する拡散反射光をも有効
に除去することができる。
【００１６】
【効果】以上の説明から明らかなように、本発明による
と、コンタクトガラスに遮光層を一体で形成することに
より、光源からの有効結像光以外の光を有効に除去する
ことが可能になる。さらに、一体で形成することによ
り、従来のようにスリットを設けて位置調整の必要がな
くなり製造（組立て）が容易になる。さらに、前記効果
に加えて、ＲＭＬＡを用いることで、有効結像光以外の
光をさらに有効に除去することが可能となる。また、照
明光源からの直接光が光路分離ミラーの透明部に入射し
ＲＭＬＡ光学系の内部で散乱、フレア光となり結像性能
が低下するのを防止することができる。特に、光路分離
ミラーの透明部に、照明光源からの直接光が入射し、該
光路分離ミラーの透明部（ガラス、プラスチックなど）
の表面でレンズアレイ（ＬＡ）側に屈折し、ルーフミラ
ーレンズアレイ（ＲＭＬＡ）光学系内部に取り込まれ、
発生するフレア光を除去、低減できるため、効果が大き
い。また、コンタクトガラスのレンズアレイ（ＬＡ）側
の面で反射し、ルーフミラーレンズアレイ（ＲＭＬＡ）
光学系内部に入射するフレア光も同時に除去することが
できる。また、遮光部材の表面に光吸収層を形成するこ
とで遮光部材の表面で反射散乱するフレア光をより有効
に除去、低減することができる。また、請求項１，２に
記載の発明によると、光路分離ミラーの表面で反射して
発生するフレア光を、有効に除去低減できるとともに、
遮光部材をよりコンタクトガラスに近接して配設できる
ことから、ＬＥＤ光源からの有効照明光以外の光をより
有効に除去低減することができる。請求項３，４に記載
の発明によると、更に、請求項１，２項の効果に加え、
遮光部材をＬ型形状にすることで、結像有効光束以外の
光を有効に遮光すると共に、ＬＥＤ照明光源からの光が
遮光部材の表面で反射して発生する拡散反射光をも同時
に除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 集束性レンズアレイを画像読み取り装置に適
用した場合の一例を説明するための構成図である。
【図２】 集束性レンズアレイを画像読み取り装置に適
用した場合の他の例を説明するための構成図である
【図３】 ＲＭＬＡを画像読み取り装置に適用した場合
の本発明の一実施例を説明するための構成図である。
【図４】 図３に示した実施例の要部詳細図である。
【図５】 ＲＭＬＡを用いた場合の他の実施例を示す図
である。
【図６】 ＲＭＬＡを用いた場合の更に他の実施例を示
す図である。
【図７】 ＲＭＬＡを用いた場合の更に他の実施例を示
す図である。
【図８】 ＲＭＬＡを用いた場合の更に他の実施例を示
す図である。
【図９】 ＲＭＬＡを用いた場合の更に他の実施例を示
す図である。
【図１０】 従来の集束性レンズアレイを用いた画像読
み取り装置の一例を示す図である。
【図１１】 従来のＲＭＬＡを用いた画像読み取り装置
の一例を示す図である。
【符号の説明】
１…ハウジング、２…ＬＥＤ光源、３…コンタクトガラ
ス、４…遮光層、５…ロッドレンズアレイ、６…等倍セ
ンサ、１１…ハウジング、１２…ＬＥＤ光源、１３…コ
ンタクトガラス、１４1，１４2，１４3…遮光部材、１
５…光路分離ミラー、１６…レンズアレイ、１７…絞り
板、１８…ルーフミラーアレイ、１９…等倍センサ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 特願平2−260243 (32)優先日 平成２年９月27日(1990．9．27) (33)優先権主張国 日本（ＪＰ） (56)参考文献 特開 昭61−219018（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−273519（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−267531（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−177766（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−206265（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−247665（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−147966（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04N 1/04 - 1/207

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 照明光源と、レンズが複数個連続して形
    成されたレンズアレイと、該レンズアレイの配設ピッチ
    で屋根型反射面が複数個連続して形成されたルーフミラ
    ーアレイと、前記レンズアレイとルーフミラーアレイと
    の間に隣接するレンズ間の迷光を遮光する絞り板と、光
    路分離ミラーと、ハウジング等で構成される結像素子
    と、等倍センサで構成される画像読み取り装置におい
    て、前記ルーフミラーレンズアレイの光路分離ミラーの
    反射面の裏面側に、遮光部材を配設したことを特徴とす
    る画像読み取り装置。
  2. 【請求項２】 照明光源と、レンズが複数個連続して形
    成されたレンズアレイと、該レンズアレイの配設ピッチ
    で屋根型反射面が複数個連続して形成されたルーフミラ
    ーアレイと、前記レンズアレイとルーフミラーアレイと
    の間に隣接するレンズ間の迷光を遮光する絞り板と、光
    路分離ミラーと、ハウジング等で構成される結像素子
    と、等倍センサで構成される画像読み取り装置におい
    て、前記ルーフミラーレンズアレイの光路分離ミラーの
    反射面の裏面側に、光吸収層を形成した遮光部材を配設
    したことを特徴とする画像読み取り装置。
  3. 【請求項３】 照明光源と、レンズが複数個連続して形
    成されたレンズアレイと、該レンズアレイの配設ピッチ
    で屋根型反射面が複数個連続して形成されたルーフミラ
    ーアレイと、前記レンズアレイとルーフミラーアレイと
    の間に隣接するレンズ間の迷光を遮光する構造の絞り板
    と、光路分離ミラー、ハウジング等で構成される結像素
    子と、等倍センサで構成される画像読み取り装置におい
    て、前記ルーフミラーレンズアレイの光路分離ミラーの
    反射面の裏面側に、Ｌ型形状の遮光部材を配設したこと
    を特徴とする画像読み取り装置。
  4. 【請求項４】 照明光源と、レンズが複数個連続して形
    成されたレンズアレイと、該レンズアレイの配設ピッチ
    で屋根型反射面が複数個連続して形成されたルーフミラ
    ーアレイと、前記レンズアレイと前記ルーフミラーアレ
    イとの間に隣接するレンズ間の迷光を遮光する構造の絞
    り板と、光路分離ミラー、ハウジング等で構成される結
    像素子と、等倍センサで構成される画像読み取り装置に
    おいて、前記ルーフミラーレンズアレイの光路分離ミラ
    ーの反射面の裏面側に、Ｌ型形状の光吸収層を形成した
    遮光部材を配設したことを特徴とする画像読み取り装
    置。
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