JP3129833B2 - 透過原稿読み取り装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は複写機，ファクシミリ，
スキャナ等に用いられる透過原稿読み取り装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】特開昭６１ー２３２７６３号公報には、
光源により原画を照明してその像をレンズにより光電変
換素子群に投影結像して画像信号として出力させるに際
してレンズの後段に配置した屋根型ミラーにより光束を
分岐し、それぞれ独立した光電変換素子群に投影結像さ
せる複写光学系において、光路中の結像面における光量
分布に対応した寸法分布の開口を持つ絞り板、又は濃度
分布を持つ光学フィルタを配設して投射光束を部分的に
遮蔽することにより投射光像面全体においてほぼ均一な
光量分布を得るようにした複写光学系の光量ムラ補正装
置が記載されている。

【０００３】この装置では、小型の光電変換素子により
高解像度が得られる点で有用である。また、屋根型ミラ
ーを用いたことにより結像面の部位によっては有効径の
レンズを透過した光束の全部が投射されず、その一部し
か利用されないために部分的な光量ムラが生じてその結
果として読み取られた画像にもムラが発生してしまうと
いう問題を解決している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記複写光学系の光量
ムラ補正装置では、投射光像面全体においてほぼ均一な
光量分布を得るように光路中の結像面における光量分布
に対応した寸法分布の開口を持つ絞り板、又は濃度分布
を持つ光学フィルタを配設して投射光束を部分的に遮蔽
するので、光束が通過する光路の断面積が絞り板又は光
学フィルタにより狭められて部分的に光量が低下され、
光電変換素子に投射される光量が絞り板又は光学フィル
タを設けないものに比べて低下してしまう。このため、
光電変換素子に投射される光量として、絞り板又は光学
フィルタを設けない場合と同等の光量を得るには光源の
パワーを上げなければならない。

【０００５】本発明は、上記欠点を改善し、光量低下を
発生させずに光量ムラを無くすことができる透過原稿読
み取り装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、光源からの光束により拡散
光発生手段で拡散光を発生し、この拡散光で原稿を照明
してこの原稿からの透過光を結像光学系により所定の結
像位置に結像し、この結像位置と原稿との間で主走査方
向の１ラインの画像を画像分割手段により複数に分割し
て複数の光電変換素子により読み取る透過原稿読み取り
装置において、前記拡散光発生手段として前記画像分割
手段による画像分割部分に対応する部分付近を透明領域
に構成した拡散光発生手段を用いたものであり、請求項
２記載の発明は、請求項１記載の透過原稿読み取り装置
において、前記拡散光発生手段の片面側で前記透明領域
の両側に不透明領域を形成したものであり、請求項３記
載の発明は、請求項１記載の透過原稿読み取り装置にお
いて、前記拡散光発生手段の両面側で前記透明領域の両
側に不透明領域を形成したものであり、請求項４記載の
発明は、請求項３記載の透過原稿読み取り装置におい
て、前記不透明領域を一体の部材からなる遮光板で構成
したものであり、請求項５記載の発明は、請求項２また
は３記載の透過原稿読み取り装置において、前記不透明
領域を前記拡散光発生手段に塗布されたペイントで構成
したものであり、請求項６記載の発明は、請求項２また
は３記載の透過原稿読み取り装置において、前記不透明
領域の透過率を位置的に変化させたものである。

【０００７】

【作用】請求項１記載の発明では、拡散光発生手段が光
源からの光束を画像分割手段による画像分割部分に対応
する部分付近の透明領域で透過させてその他の領域で拡
散光とする。

【０００８】請求項２記載の発明では、請求項１記載の
透過原稿読み取り装置において、光源からの光束が拡散
光発生手段の片面側で透明領域の両側に形成された不透
明領域で透過しなくなる。

【０００９】請求項３記載の発明では、請求項１記載の
透過原稿読み取り装置において、光源からの光束が拡散
光発生手段の両面側で透明領域の両側に形成された不透
明領域で透過しなくなる。

【００１０】請求項４記載の発明では、請求項３記載の
透過原稿読み取り装置において、光源からの光束が一体
の部材からなる遮光板により構成された不透明領域で透
過しなくなる。

【００１１】請求項５記載の発明では、請求項２または
３記載の透過原稿読み取り装置において、光源からの光
束がペイントで構成された不透明領域で透過しなくな
る。

【００１２】請求項６記載の発明では、請求項２または
３記載の透過原稿読み取り装置において、光源からの光
束が透過率の位置的に変化する不透明領域をその透過率
に応じて透過する。

【００１３】

【実施例】図３は本発明の第１実施例を示す。この第１
実施例は、透過原稿読み取り装置において、部分的に光
量を低下させることにより光量分布の均一化を計るので
はなく、原稿の照明を部分的に直接光による照明と拡散
光による照明とに使い分けることにより全体的な光量低
下を発生させずに光量ムラを無くすようにしたものであ
る。

【００１４】拡散板からなる拡散光発生手段１は主走査
方向に向けて配置された線状光源２から照射される光束
により拡散光を発生し、この拡散光は透明な原稿台３上
の光を透過する原稿（透過原稿）４に照射される。この
原稿４を透過した光束は結像レンズ５により分割プリズ
ムからなる画像分割手段６を介して複数の光電変換素子
７，８上に結像され、分割プリズムからなる画像分割手
段６は原稿４を透過した光束を複数に分割してそれぞれ
複数の光電変換素子７，８に受光させる。

【００１５】原稿４は原稿台３の上に中央を基準として
置かれ、結像レンズ５及び分割プリズム６は原稿台３上
の原稿４の中心（読み取りライン上の中心）４ｏに合わ
せるように配置される。原稿台３上の原稿４が線状光源
２から拡散板１を介して照明され、原稿４から主走査方
向の１ラインの透過光が射出される。この透過光は結像
レンズ５を通って分割プリズム６により複数に分割さ
れ、それぞれ光電変換素子７，８に結像される。光電変
換素子７，８は主走査方向へ向けて配置され、１ライン
の透過光を多数のドットに分割して光電変換することに
よって原稿の１ライン分を読み取る。原稿４は副走査手
段により副走査方向へ移動させられ、これに伴って原稿
が１ライン分づつ読み取られる。

【００１６】拡散板１が従来の均一な透過率を有するも
のである場合には、この透過原稿読み取り装置のシェー
ディング分布は図４に示すように分割プリズム６による
画像分割（透過光の分割）により原稿４の中心４ｏ近傍
で光量低下が発生したものとなる。そこで、この第１実
施例では、拡散板１は図１及び図２に示すように拡散部
分１ａにおける分割プリズム６による画像分割部分に対
応した原稿中心４ｏの近傍の領域を削除して透明な領域
１ｂに構成したものを用いる。従って、拡散板１は線状
光源２からの光束を透明領域１ｂでそのまま透過させて
その他の拡散領域で拡散して射出する。これにより、原
稿４の照度分布は図９に示すように拡散板１の透明領域
１ｂからの光束により作られる照度分布と、拡散板１の
拡散領域からの光束により作られる照度分布との和とし
て形成され、分割プリズム６による画像分割部分に対応
する原稿中心４ｏ付近で高照度領域が形成される。この
高照度領域により分割プリズム６の画像分割による光量
低下が補正されて光量ムラが補正され、Ｓ／Ｎの高い高
品位の読み取りが可能となる。

【００１７】原稿４の照度分布は拡散板１の透明領域１
ｂの幅ｗと、拡散板１と原稿４との距離によって決ま
る。図１３に示すように透明領域１ｂの幅ｗを大きくと
ると、原稿４の中心４ｏの照度は上がるが、周辺の高照
度領域も広くなる。逆に、透明領域１ｂの幅ｗを小さく
すると、原稿４の中心４ｏの照度はあまり向上せず、周
辺部との差異が小さくなる。

【００１８】図５及び図６は本発明の第２実施例の一部
を示す。この第２実施例は、上記第１実施例において、
拡散板１の片面に遮光板９を設けるようにしたものであ
り、図１３に示すように透明領域１ｂの幅ｗを大きくす
る場合に原稿４の中心４ｏの照度を変えずに高照度領域
の幅を狭くしている。

【００１９】上記第１実施例において、原稿４上の高照
度領域の幅が広がる理由の１つは、拡散板１の透明領域
１ｂからの光束と拡散領域からの光束とが重なる領域が
広いことにある。この第２実施例は、図１０に示すよう
に拡散板１の拡散領域から原稿中心４ｏ付近への光束を
遮光板９により制限することにより原稿４上の高照度領
域の幅ｗを狭くしている。すなわち、幅ｗの透明領域１
ｂを持った拡散板１の上に幅ｐ，長さｑのスリット９ａ
を有する幅ｒの遮光板９を設置している。この遮光板９
のスリット９ａは遮光板９の中心に設けられており、拡
散板１の透明領域１ｂ内に位置するように設置されて透
明領域１ｂの両側に遮光板９による不透明領域を設けた
ことになる。遮光板９の幅ｒは拡散板１と原稿４との間
の距離および所望の照度分布形状によって決定される。

【００２０】この第２実施例では、拡散板１の拡散領域
から原稿中心４ｏ付近への光束を遮光板９により抑制す
るので、原稿４の中心部付近の照度分布をほぼ拡散板１
の透明領域１ｂからの透過光により作られる原稿４上の
照度分布に近付けることができ、上記第１実施例よりも
原稿４の狭い領域を高照度で照明することが可能とな
る。従って、結像レンズ５によって決まる画像分割部分
での光量低下が生ずる領域の幅がより狭い場合にも、分
割プリズム６の画像分割による光量低下を補正すること
ができ、Ｓ／Ｎの高い高品位の読み取りが可能となる。

【００２１】図７および図８は本発明の第３実施例の一
部を示す。この第３実施例は、上記第１実施例におい
て、拡散板１の両面に遮光板１０，１１を設けるように
したものである。上記第２実施例では、拡散板１から原
稿中心４ｏ付近への光束を遮光板９でしか抑制すること
ができない。この第３実施例では、幅ｗの透明領域１ｂ
を持った拡散板１の上面に幅２ａ，長さｑのスリット１
０ａを有する幅ｒ１の遮光板１０を設置し、さらに拡散
板１の下面に幅２ｂ，長さｑのスリット１１ａを有する
幅ｒ２の遮光板１１を設置している。遮光板１０，１１
のスリット１０ａ，１１ａは遮光板１０，１１の中心に
設けられており、２つの遮光板１０，１１のスリット１
０ａ，１１ａの中心は一致する。

【００２２】この第３実施例では、拡散板１の両面に２
つの遮光板１０，１１を設けたので、拡散板１の透明領
域１ｂからの透過光による原稿４の照明幅２Ｄをより限
定することができる。この照明幅２Ｄは拡散板１の厚さ
をｄ、拡散板１の下面から原稿４までの距離をｌとし、
遮光板１０，１１の厚さを無視できるものとすると、Ｄ
＝（ａ＋ｂ）ｌ／ｄ＋ｂとなる。例えばｌ＝１０ｍｍ、
ｄ＝２．５ｍｍのとき、原稿４上の高照度領域の幅２Ｄ
を６ｍｍとするためには、ｐ＝２ａ＝０．５ｍｍとした
場合にはｑ＝２ｂ＝０．８ｍｍにすればよい。このよう
に遮光板１０，１１のスリット１０ａ，１１ａの幅を調
整することにより原稿４上の高照度領域の幅を調整する
ことができる。

【００２３】さらに、２つの遮光板１０，１１の幅ｒ
１，ｒ２を互いに調整することにより拡散板１の拡散領
域からの光束が原稿４上に作る照度分布の形状を調整す
ることができ、図１１に示すように拡散領域からの光束
が原稿４上に作る照度分布と，透明領域１ｂが原稿４上
に作る照度分布との合成として得られる原稿４上の照度
分布を所望の形状に近付けることが容易となる。

【００２４】このように第３実施例では、２つの遮光板
１０，１１により透明領域１ｂの幅と不透明領域の幅と
を調節することで原稿４上の照度分布を調節することが
でき、上記第１実施例及び第２実施例よりも高照度領域
をさらに狭く形成することができる。このため、結像レ
ンズ５によって決まる画像分割部分での光量低下が生ず
る領域の幅が第１実施例及び第２実施例で対象としたも
のよりも狭い場合にも、分割プリズム６の画像分割によ
る光量低下を補正することができ、Ｓ／Ｎの高い高品位
の読み取りが可能となる。

【００２５】図１４は本発明の第４実施例の遮光板を示
す。この第４実施例は、上記第３実施例において、２つ
の遮光板１０，１１を連結部分１２ａで連結して１体に
形成することにより１つの遮光板１２とするようにした
ものであり、この遮光板１２は拡散板１を側面より挾む
ように設置する。これにより、遮光板１０，１１のスリ
ット１０ａ，１１ａの中心を合わせる調整が不要となっ
て調整費用を下げることができ、遮光板１２の位置合わ
せが容易で適切なシェーディング補正が可能となり、Ｓ
／Ｎの高い高品位の読み取りが可能となる。

【００２６】図１５は本発明の第５実施例の遮光板を示
す。この第５実施例は、上記第４実施例において、遮光
板１２の代りに遮光板１３を用いるようにしたものであ
る。この遮光板１３は遮光板１２において、長手方向
（副走査方向）に延長した部分１３ａを設けて長手方向
の長さを拡散板１の長手方向の長さと一致させたもので
ある。これにより、遮光板１３はスリット１０ａ，１１
ａの中心を拡散板１の長手方向の端面を基準として設置
することができる。

【００２７】また、本発明の第６実施例は、上記第３実
施例において、ｗ＝２ａとする場合に遮光板１０，１１
を拡散板１の上下面に塗布したペイントで置き代えるよ
うにしたものである。この第６実施例では、拡散板１と
は別部材である遮光板１０，１１を作製して設置するこ
とが不要になり、部品コストを下げることができ、さら
に調整費用を必要としなくて装置のコストダウンを計る
ことができる。

【００２８】図１２は本発明の第７実施例における拡散
板の透過率特性を示す。この第７実施例は、上記第１実
施例において、拡散板１として透明領域１ｂを設けずに
透過率が主走査方向へ位置的に変化する拡散板を用いる
ようにしたものである。この第７実施例では、拡散板は
画像分割部分の近傍に対応する透明領域及びその両側付
近の透過率を原稿４の照度分布が所望の形状となって光
電変換素子７，８上での光量ムラが無くなるように０％
から１００％までの間で変化させたものである。すなわ
ち、拡散板は図１２に示すように画像分割部分に対応す
る部分が透明領域に構成されてその両側近傍が不透明領
域に構成され、この不透明領域の両側近傍が半透明領域
（拡散領域）に構成されてその他の領域が透明領域（拡
散領域）に構成される。

【００２９】この第７実施例では、拡散板の透過率が位
置的に変化させているので、拡散板の拡散部分からの光
束が原稿上に作る照度分布の形状を容易に制御すること
ができて所望の原稿照度分布を容易に形成することがで
き、高精度なシェーディング補正を行うことができて高
品位の読み取りが可能となる。

【００３０】

【発明の効果】以上のように請求項１記載の発明によれ
ば、光源からの光束により拡散光発生手段で拡散光を発
生し、この拡散光で原稿を照明してこの原稿からの透過
光を結像光学系により所定の結像位置に結像し、この結
像位置と原稿との間で主走査方向の１ラインの画像を画
像分割手段により複数に分割して複数の光電変換素子に
より読み取る透過原稿読み取り装置において、前記拡散
光発生手段として前記画像分割手段による画像分割部分
に対応する部分付近を透明領域に構成した拡散光発生手
段を用いたので、原稿の照度分布が拡散光発生手段の透
明領域からの光束により作られる照度分布と、拡散光発
生手段の拡散領域からの光束により作られる照度分布と
の和として形成されて原稿の画像分割部分に対応する部
分付近で高照度領域が形成され、この高照度領域により
画像分割による光量低下が補正されて光量ムラが少なく
なり、Ｓ／Ｎの高い高品位の読み取りが可能となる。

【００３１】請求項２記載の発明によれば、請求項１記
載の透過原稿読み取り装置において、前記拡散光発生手
段の片面側で前記透明領域の両側に不透明領域を形成し
たので、原稿の画像分割部分に対応する部分付近の照度
分布をほぼ拡散光発生手段の透明領域からの透過光によ
り作られる原稿上の照度分布に近付けることができ、上
記請求項１記載の発明よりも原稿の狭い領域を高照度で
照明することが可能となる。従って、結像光学系によっ
て決まる画像分割部分での光量低下が生ずる領域の幅が
より狭い場合にも、画像分割による光量低下を補正する
ことができてＳ／Ｎの高い高品位の読み取りが可能とな
る。

【００３２】請求項３記載の発明によれば、請求項１記
載の透過原稿読み取り装置において、前記拡散光発生手
段の両面側で前記透明領域の両側に不透明領域を形成し
たので、これらの不透明領域により透明領域の幅と不透
明領域の幅とを調節することで原稿上の照度分布を調節
することができ、上記請求項１記載の発明及び請求項２
記載の発明よりも高照度領域をさらに狭く形成すること
ができる。このため、結像光学系によって決まる画像分
割部分での光量低下が生ずる領域の幅が請求項１記載の
発明及び請求項２記載の発明で対象としたものよりも狭
い場合にも、画像分割手段の画像分割による光量低下を
補正することができてＳ／Ｎの高い高品位の読み取りが
可能となる。

【００３３】請求項４記載の発明によれば、請求項３記
載の透過原稿読み取り装置において、前記不透明領域を
一体の部材からなる遮光板で構成したので、各不透明領
域を合わせる調整が不要となって調整費用を下げること
ができ、遮光板の位置合わせが容易で適切なシェーディ
ング補正が可能となり、Ｓ／Ｎの高い高品位の読み取り
が可能となる。

【００３４】請求項５記載の発明によれば、請求項２ま
たは３記載の透過原稿読み取り装置において、前記不透
明領域を前記拡散光発生手段に塗布されたペイントで構
成したので、拡散光発生手段とは別部材で不透明領域を
作製して設置することが不要になり、部品コストを下げ
ることができ、さらに調整費用を必要としなくて装置の
コストダウンを計ることができる。

【００３５】請求項６記載の発明によれば、請求項２ま
たは３記載の透過原稿読み取り装置において、前記不透
明領域の透過率を位置的に変化させたので、拡散光発生
手段の拡散部分からの光束が原稿上に作る照度分布の形
状を容易に制御することができて所望の原稿照度分布を
容易に形成することができ、高精度なシェーディング補
正を行うことができて高品位の読み取りが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例における拡散板を示す斜視
図である。

【図２】同拡散板を示す正面図である。

【図３】上記第１実施例を示す正面図である。

【図４】従来装置のシェーディング分布を示す特性図で
ある。

【図５】本発明の第２実施例の一部を示す斜視図であ
る。

【図６】同第２実施例の一部を示す正面図である。

【図７】本発明の第３実施例の一部を示す図である。

【図８】同第３実施例の一部を示す正面図である。

【図９】上記第１実施例の原稿照度分布を示す特性図で
ある。

【図１０】上記第２実施例の原稿照度分布を示す特性図
である。

【図１１】上記第３実施例の原稿照度分布を示す特性図
である。

【図１２】本発明の第７実施例における拡散板の透過率
特性を示す特性図である。

【図１３】上記第２実施例の原稿照度分布を各透明領域
幅について示す特性図である。

【図１４】本発明の第４実施例における遮光板を示す斜
視図である。

【図１５】本発明の第５実施例における遮光板を示す斜
視図である。

【符号の説明】

１ 拡散板 ２ 光源 ３ 原稿台 ４ 原稿 ５ 結像レンズ ６ 分割プリズム ７，８ 光電変換素子 １ｂ 透明領域 ９，１０，１１，１２，１３ 遮光板 ９ａ，１０ａ，１１ａ スリット

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光源からの光束により拡散光発生手段で拡
   散光を発生し、この拡散光で原稿を照明してこの原稿か
   らの透過光を結像光学系により所定の結像位置に結像
   し、この結像位置と原稿との間で主走査方向の１ライン
   の画像を画像分割手段により複数に分割して複数の光電
   変換素子により読み取る透過原稿読み取り装置におい
   て、前記拡散光発生手段として前記画像分割手段による
   画像分割部分に対応する部分付近を透明領域に構成した
   拡散光発生手段を用いたことを特徴とする透過原稿読み
   取り装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の透過原稿読み取り装置にお
   いて、前記拡散光発生手段の片面側で前記透明領域の両
   側に不透明領域を形成したことを特徴とする透過原稿読
   み取り装置。
3. 【請求項３】請求項１記載の透過原稿読み取り装置にお
   いて、前記拡散光発生手段の両面側で前記透明領域の両
   側に不透明領域を形成したことを特徴とする透過原稿読
   み取り装置。
4. 【請求項４】請求項３記載の透過原稿読み取り装置にお
   いて、前記不透明領域を一体の部材からなる遮光板で構
   成したことを特徴とする透過原稿読み取り装置。
5. 【請求項５】請求項２または３記載の透過原稿読み取り
   装置において、前記不透明領域を前記拡散光発生手段に
   塗布されたペイントで構成したことを特徴とする透過原
   稿読み取り装置。
6. 【請求項６】請求項２または３記載の透過原稿読み取り
   装置において、前記不透明領域の透過率を位置的に変化
   させたことを特徴とする透過原稿読み取り装置。