JP3673721B2 - 画像読取装置及び照明装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、原稿の画像情報を読み取る画像読取装置及びそれに使用される照明装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、例えば、米国特許第5038227号に示されるような透過原稿を照射し、その画像を読み取る画像読取装置があった。図6を用いて従来の画像読取装置に関して説明する。
【0003】
図6(a)は画像読取装置の断面図、図6(b)は斜視図である。導光板701は、その端部に棒状の蛍光管700が取り付けられ、原稿を載置するプラテンガラス702に対して水平になるように配置されている。導光板701は、樹脂製の光拡散パネルであり、蛍光管700から照射された光を拡散して面状に発光するように構成されている。
【0004】
プラテンガラス702は、写真のフィルム等の透過原稿を載置する原稿台であり、プラテンガラス702上に載置された透過原稿は、導光板701とプラテンガラス702とに挟み込まれることで固定される。CCD703は、ライン状の撮像素子であり、画像情報を電気的な画像信号に変換するためのものである。撮像光学系704は、CCD703へ透過原稿の画像情報を光学的に導くためのものである。
【0005】
キャリッジ705は、CCD703と撮像光学系704とを搭載し、ガイド706、707に沿って副走査方向に移動可能に構成されている。そして、導光板701により透過原稿全体が面状に照明されると、透過原稿の画像情報は撮像光学系704を介してCCD703によって読み取られる。そしてキャリッジ705を副走査方向に移動させることで、透過原稿全体の画像が順次読み取られる。
【0006】
【発明が解決しようとしている課題】
しかしながら、上記従来の画像読取装置では、原稿上に埃等のゴミが存在したり、損傷(キズ)等があった場合、そのゴミやキズまでもが読み取られてしまうため、ゴミやキズによる画像の劣化を防ぐことが出来なかった。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、以下のように構成する。
【0008】
[請求項1] 可視領域の光を発光する第1の光源と、非可視領域の光を発光する第2の光源と、前記第1及び第2の光源を端面に配し、該端面からの入射光を面状に導光して面照明する導光板とを有する照明装置において、
前記第2の光源は、発光素子を複数個直列に発光素子基板上に配置して構成されており、前記発光素子基板には発光素子と対応するよう複数個の発光開口部が設けられており、前記発光素子基板の導光板面側とは反対側を配線パターン面にし、前記発光開口部に発光素子発光部を基板の厚み内に埋め込む様に配置することで前記発光素子基板の導光板面側に突出しないように発光素子を配置し、前記導光板の原稿とは反対側の面には、前記導光板によって導かれた光を原稿方向に反射する反射部材を配置し、前記反射部材の端部近傍にて前記発光素子基板と前記導光板端面が密接に配置されるように前記発光素子基板を覆い、前記反射部材の端部が前記導光板発光面側の画像読取領域近傍に配置されていることを特徴とする照明装置。
【0010】
[請求項2] 前記発光素子基板の導光板面側は、発光開口部以外が光を反射するように構成されていることを特徴とする請求項1に記載の照明装置。
【0013】
[請求項3] 前記第2の光源は、赤外領域の光を発光することを特徴とする請求項1又は2に記載の照明装置。
【0014】
[請求項4] 請求項1乃至3のいずれか1項に記載の照明装置と、前記照明装置からの光により照明された透過原稿の光を撮像素子に入射させて画像信号に変換する読取手段とを有することを特徴とする画像読取装置。
【0015】
[請求項5] 前記導光板により導光された前記第2の光源からの光により照明された前記透過原稿の透過光を前記撮像素子に入射させることで得られる画像信号に基づいて前記導光板から前記撮像素子までの光路上に存在する欠陥情報を読み取る欠陥情報読取手段を有することを特徴とする請求項4に記載の画像読取装置。
【0016】
[請求項6] 前記読取手段が読み取った前記画像情報から前記欠陥情報読取手段が読み取った前記欠陥情報を取り除く補正手段を有することを特徴とする請求項5に記載の画像読取装置。
【0017】
[請求項7] 前記欠陥情報は、前記原稿自体に存在するゴミまたはキズが前記導光板により導光された前記第2の光源からの光を遮ることによって発生する情報であることを特徴とする請求項5または6に記載の画像読取装置。
【0022】
【発明の実施の形態】
図1から図5を用いて本発明の実施形態における画像読取装置について説明する。
【0023】
図1は、本実施形態の画像読取装置の内部構成ブロック図である。以下、図1を参照して、それぞれの機能ブロックを説明する。画像読取装置1は、信号ケーブルでホストコンピュータ21と接続されている。画像読取装置1は、ホストコンピュータ21の命令で作動して画像を読み取り、画像信号をホストコンピュータ21に転送する。
【0024】
105は光源3から照射された原稿からの光を固体撮像素子であるCCD106上に結像するための結象レンズであり、24は光源3を点灯するための光源点灯回路である。なお、撮像素子としてはCCD以外のCMOS等を使用してもよい。次に、電気基板16において、25はパルスモータ6を駆動するモータ駆動回路であり、画像読取装置(イメージスキャナ)1のシステム制御手段であるシステムコントローラ26からの信号によりパルスモータ6の励磁切替え信号を出力する。27R,27G,27Bは、アナログゲイン調整器であり、CCDラインセンサ106から出力されたアナログ画像信号を可変増幅する。
【0025】
28はA/D変換器であり、アナログゲイン調整器27R,G,Bから出力されたアナログ画像信号をディジタル画像信号に変換する。29は画像処理部であり、ディジタル信号化された画像信号に対してオフセット補正、シェーディング補正、デジタルゲイン調整、カラーバランス調整、マスキング、主・副走査方向の解像度変換等の画像処理を行う。30はラインバッファであり、画像データを一時的に記憶する部分であり、汎用のランダムアクセスメモリで実現している。
【0026】
31はインターフェース部であり、ホスト21と通信するためのものである。ここではSCSIコントローラで実現しているが、セントロニクスやUSB等別のインターフェースも採用することも可能である。32は画像処理を行う際のワーキングエリアとして用いられるオフセットRAMである。このオフセットRAM32は、ラインセンサ106がRGB用ラインセンサを各々所定のオフセットを持って平行に配置されているので、そのRGBライン間オフセットの補正用として用いられる。また、オフセットRAM32は、シェーディング補正等の各種データの一時記憶も行う。ここでは汎用のランダムアクセスメモリで実現している。
【0027】
33はガンマカーブを記憶し、ガンマ補正を行うためのガンマRAMである。26はスキャナ全体のシーケンスをプログラムとして記憶したシステムコントローラであり、ホスト21からの命令にしたがって各種制御を行う。34はシステムコントローラ26と画像処理部29、ラインバッファ30、インターフェイス部31、オフセットRAM32及びガンマRAM33をつなぐシステムバスであり、アドレスバスとデータバスによって構成されている。
【0028】
図2は本実施形態の画像読取装置の概略斜視図である。図2に示すように、画像読取装置1には、現像済写真フィルム等の透過原稿を読み取る場合に、透過原稿を照明するための透過照明ユニット2がヒンジ部18によって回動自在に取り付けられている。透過照明ユニット2には、後述する面状光源3がユニット下カバ−5上にビス等で固定されることで取り付けられている。また面状光源3は、光源透明保護部材によって保護されている。
【0029】
画像読取装置1の本体上には読取原稿を置くためのプラテンガラス13が備え付けられ、写真フィルムを読み取る場合には、遮光シ−ト4がプラテンガラス13上に載置される。遮光シ−ト4に設けられたシェ−ディング窓4aは、シェ−ディングを測定するための窓であり、透過原稿載置部4bは透過原稿を置く場所である。
【0030】
図3は、透過照明ユニット2の概略斜視図、図4は、面状光源3の断面図である。面状光源3は、導光板19、蛍光灯やキセノンランプ等の透過原稿読取用ランプ6、赤外域のみに発光強度を有するゴミキズ検知用LED基板7とから構成されている。前記透過原稿読取用ランプ6とゴミキズ検知用LED基板7とが導光板19の直交する別々の辺にそれぞれ配置されている。
【0031】
ここでゴミキズ検知用LED基板7は、複数個の赤外LEDチップ7a及び前記赤外LEDチップ7aに対応した位置に発光開口部7cを有するLED基板7bで構成されており、前記赤外LEDチップ7aをLED基板7bの導光体対向面と反対側から赤外LEDチップ7a発光部がLED基板7bの発光開口部7cの内側にくるよう配置されており、LED基板7bの導光体対向面はフラットに形成されている。また前記LED基板7bの導光体対向面を白色に印刷することによってより効率良く光を反射させることによって面状光源3全体の輝度を向上させることが可能である。
【0032】
次にゴミキズ検知用LED基板7は導光体19に対して図4のように所定の位置で折り曲げられている反射シ−ト10で覆われることによって導光体19端面に密接して固定されており、効率良く赤外光を導光体に導くことが可能である。
【0033】
導光板19は、照明光Lを内部反射により2次元の長手方向に導光する導光部11と、導光部11によって導光された光を反射して原稿方向に反射するための反射シ−ト10と、反射シ−ト10により反射された光を均一化するための拡散シ−ト12とから構成されている樹脂製の導光体拡散パネルである。
【0034】
前記透過原稿読取用ランプ6及びゴミキズ検知LED基板7から照射された光Lは、反射シ−ト10と拡散シ−ト12との間で反射しながら導光部11を2次元の長手方向に進んで行く。そして拡散シ−ト12に入射した光の一部が拡散して、導光板19全体が面状に均一に発光する。
【0035】
ここで反射シ−ト10の導光体発光面の端部を画像読取領域近傍まで延伸させることによってLEDの直接光が画像読取領域に直接入射しないようにすることにより、より均一に導光体19全体が面状に発光することが可能である。
【0036】
図5は、本実施形態の画像読取装置の断面図である。画像読取装置1に設けられたキャリッジ9には、反射原稿用照明ランプ20、CCDラインセンサ106、レンズ105及び反射ミラ−16がそれぞれ搭載されている。CCDラインセンサ106は、画像を電気的な画像信号に変換するものであり、複数個の撮像素子が一直線上に並んでいる。キャリッジ9は、キャリッジガイドシャフト8とかん合しており、副走査方向に移動可能である。
【0037】
次に透過原稿の読取動作について説明する。
【0038】
まず、反射原稿用照明ランプ20及びゴミキズ検知用LED基板7を消灯し、透過原稿用ランプ6を点灯させることにより、面状光源3全体を発光させ、キャリッジ9を副走査方向に移動することにより、反射ミラ−16、レンズ105を介して透過原稿上の画像情報がCCD106に投影される。
【0039】
続いて反射原稿用照明ランプ20及び透過原稿照明ランプ6を消灯し、ゴミキズ検知用LED基板を点灯させることにより、面状光源3全体を発光させ、キャリッジ9を副走査方向に移動することにより、反射ミラ−16、レンズ105を介して透過原稿上のゴミ、キズ等がCCD106に投影される。ここでゴミキズ検知用LED基板の光は赤外成分のみであるので、ネガ、ポジ等の透過原稿はその画像(感光像)によらずこの赤外成分を透過させ、物理的に光路を遮る埃やゴミ、キズ等の像がCCD14上に影として投影されるため、良好にゴミキズ検知を行うことができる。
【0040】
こうして得られたゴミキズ検知画像と前述の透過原稿読取画像との両者を画像処理にかけることによって、ゴミキズ検知画像上で認識されたゴミやキズによる欠損領域に対し、その周囲の原稿読取画像から補間することによってゴミやキズの影響の取り除かれた良好な透過原稿画像を読み取ることができる。
【0041】
以上の説明では、非可視光源として赤外光を用いて説明したが、紫外光を用いると、紫外領域の画像を処理することもできる。また、透過原稿に限らず、反射原稿の読取装置においても適用できる。
【0042】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、効率の良い面状照明装置を得ることが出来ると共に、このような面状光源を用いた画像読取装置において、ゴミやキズの除去された良好な読取画像を効果的に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施形態に係る画像読取装置の構成ブロック図である。
【図2】本実施形態に係る画像読取装置の概略斜視図である。
【図3】本実施形態に係る透過照明ユニットの概略斜視図である。
【図4】本実施形態に係る透過照明ユニットの概略断面図である。
【図5】本実施形態に係る画像読取装置の概略断面図である。
【図6】従来の画像読取装置の概略断面図及び斜視図である。
【符号の説明】
1 画像読取装置
2 透過照明ユニット
3 面状光源
4 遮光シ−ト
4a シェ−ディング窓
4b 透過原稿載置部
5 ユニット下カバ−
6 透過原稿照射用ランプ
7 ゴミキズ検知用LED基板
7a 赤外LEDチップ
7b LED基板
7c 発光開口部
8 キャリッジガイドシャフト
9 キャリッジ
10 反射シ−ト
11 導光部
12 拡散シ−ト
13 プラテンガラス
16 反射ミラ−
17 光源保護部材
18 ヒンジ
19 導光板
20 反射原稿用光源
105 レンズ
106 CCDラインセンサ
Claims (7)
- 可視領域の光を発光する第1の光源と、非可視領域の光を発光する第2の光源と、前記第1及び第2の光源を端面に配し、該端面からの入射光を面状に導光して面照明する導光板とを有する照明装置において、
前記第2の光源は、発光素子を複数個直列に発光素子基板上に配置して構成されており、前記発光素子基板には発光素子と対応するよう複数個の発光開口部が設けられており、前記発光素子基板の導光板面側とは反対側を配線パターン面にし、前記発光開口部に発光素子発光部を基板の厚み内に埋め込む様に配置することで前記発光素子基板の導光板面側に突出しないように発光素子を配置し、前記導光板の原稿とは反対側の面には、前記導光板によって導かれた光を原稿方向に反射する反射部材を配置し、前記反射部材の端部近傍にて前記発光素子基板と前記導光板端面が密接に配置されるように前記発光素子基板を覆い、前記反射部材の端部が前記導光板発光面側の画像読取領域近傍に配置されていることを特徴とする照明装置。 - 前記発光素子基板の導光板面側は、発光開口部以外が光を反射するように構成されていることを特徴とする請求項1に記載の照明装置。
- 前記第2の光源は、赤外領域の光を発光することを特徴とする請求項1または2に記載の照明装置。
- 請求項1乃至3のいずれか1項に記載の照明装置と、
前記照明装置からの光により照明された透過原稿の光を撮像素子に入射させて画像信号に変換する読取手段とを有することを特徴とする画像読取装置。 - 前記導光板により導光された前記第2の光源からの光により照明された前記透過原稿の透過光を前記撮像素子に入射させることで得られる画像信号に基づいて、前記導光板から前記撮像素子までの光路上に存在する欠陥情報を読み取る欠陥情報読取手段を有することを特徴とする請求項4に記載の画像読取装置。
- 前記読取手段が読み取った前記画像情報から前記欠陥情報読取手段が読み取った前記欠陥情報を取り除く補正手段を有することを特徴とする請求項5に記載の画像読取装置。
- 前記欠陥情報は、前記原稿自体に存在するゴミまたはキズが前記導光板により導光された前記第2の光源からの光を遮ることによって発生する情報であることを特徴とする請求項5または6に記載の画像読取装置。
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