JPH03124160A - 画像読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は画像読取装置に関し、特にライン状の発光面を
有する光源（例えば蛍光灯）等から成る照明手段とライ
ンセンサ（ＣＣＤ）等の受光素子との間の光路中に所定
の光量通過分布を有する光量補正手段を設け、該光量補
正手段を利用することにより、原稿面上の画像情報を簡
易な構成で高精度に読み取るようにした例えば複写機、
ファクシミリ、イメージュキャナ等に好適な画像読取装
置に関するものである。

（従来の技術） 従来より画像読取装置においては原稿面をライン状の発
光面を有する光源（例えば蛍光灯）によって照明し、該
原稿面からの反射光束を結像レンズ系を介してラインセ
ンサ（ＣＣＤ）等の受光素子面上に結像させ、該ライン
センサかうの出力信号を画像処理部にて電気信号に変換
しながら画像読取りラインを副走査方向に移動させて原
稿面上の画像情報を読み取っている。

そしてその画像情報を画像処理装置等の例えば複写装置
やファクシミリ又はコンピューター等のＯＡ機器に入力
させている。

この様な画像読取装置においてラインセンサ等の受光素
子に入射する光量分布（ラインセンサからの出力信号に
相当）はできるだけ両端部の光量落ちが少なく、かつ光
量ピーク値（中心部）に対して左右均一であることが読
取精度を向上させるのに好ましい。

しかしながら原稿面をライン状の発光面から成る光源で
照射する際、発光面の中央部と端部とでは、発光光量が
異なり特に光源として蛍光灯を用いた場合は一般的に端
部の光量は中央部の光量に比べてかなり少ない。

その為原稿面上での照度もその差に対応したものとなり
原稿面上での中央部では非常に明るく照射されるものの
両端部では中央部に比べて照射される光量が小さくなり
、即ち中央部に比べて暗くなり、これにより原稿の中央
部と両端部とでは照度の不均一さを生じていた。

その上原稿からの反射光束を、結像レンズ系を介すと該
結像レンズ系の光量のケラレやコサイン４乗則によりラ
インセンサ面上で更に中央部と両端部とでの光量の差は
大きくなる。

そこで従来より上記の問題点を解決する画像読取装置が
例えば特開昭５６−６２４７３号公報で提案されている
。

同公報においては結像レンズ系の前方に光束の一部を遮
光する為の遮光板を原稿面上の照明域長手方向に対して
平行に設けてラインセンサへ入射する光量を調整してい
る。これによりラインセンサ面上に入射する光量の均一
化を図り原稿面上の画像情報を読み取っている。

又第７図（Ａ）に示す従来の画像読取装置では、結像レ
ンズ系７９の前方に原稿からの光束の通過量を制御する
光量補正部７８ａを有した光量補正手段７８を結像レン
ズ系７９前方に設けてラインセンサ７０へ入射する光量
を！ＩＩｆしている。

同図に於いて光量補正部７８ａは結像レンズ系７９の光
軸ｎとラインセンサ７０の長平方向ｍに直交する方向β
に対して左右対称な形状より成っている。

具体的には不図示の原稿面上の照明域における長手方向
ｍの中心部を発した光束は光量補正部７８ａによって通
過する量を周辺部を発した光束より少なく、即ち通過窓
を両端部に比べて狭くし、又周辺部から発した光束は光
量補正＠　７８　ａによって通過する量を中心部を発し
た光束より多く、即ち通過窓を中央部に比べて広くして
いる。

これによりラインセンサ７０面上に入射する光量の均一
化を図り原稿面上の画像情報を読み取っている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら前記の従来の画像読取装置は次に示すよう
な欠点があった。

照明用の光源として用いる蛍光灯の配光分布特性は一般
に第４図に示す様に該蛍光灯の真中を中心として例えば
図面上左と右（−１６０ｍｍと１６０ｍｍ）では互いに
異なっている。

特に蛍光灯の中央部の光量に対して両端部の光量落ちが
、該中央部の光量を１−００％とすると例えば該中央部
に対して図面上左側が４３％、右側が２３％と落ち込ん
でいる。従って原稿面における照度分布は蛍光灯の長手
方向の両端部で約２０％前後の差が生じている。

その上前述した様に原稿からの反射光束を、結像レンズ
糸を介すと該結像レンズ系の光量のケラレやコサイン４
乗則によりラインセンサ面上での両端部での光量の差は
更に広がる。

その為特開昭５６−６２４７３号公報で提案されている
画像読取装置では光軸に対して左右対称な遮光板を採用
している為、第４図で示した配光分布特性を有する蛍光
灯を用いて原稿面を照明するとラインセンサ面上での両
端部の光量落ちが互いに異なり光量ピーク値（中心部）
に対して左右均一な光量分布が得られないという欠点が
あった。

又第７図（Ａ）辷示す様に光束の通過量を制御する光量
補正手段を利用した画像読取装置においては、例えば図
面上右半分の原稿面の照度に対応させてラインセンサ面
上の図面上右側の端部での中心部に対する光量落ちを例
えば一般に許容最大値と言われている１５％程度になる
ように光量補正部７８ａの形状を左右対称に設計したと
する。

そうすると第７図（Ｂ）に示す様にラインセンサ面上で
の図面上左側の端部での光量落ちは光量ピーク値（１０
０％）に対して３０％落ち込んでしまい、依然として両
端部での光量差は大きく光量分布に不均一さを生じてく
る。

又逆に図面上左半分の原稿面の照度に対応させてライン
センサ面上の図面上左側の端部での中心に対する光量落
ちを前述と同様例えば１５％程度になる様に光量補正部
７８ａの形状を左右対称に設計したとする。そうすると
第７図（Ｃ）に示す様に中心部の光量を減少させて図面
上左側の端部の光量落ちを補正しなければならず、その
為図面上右半分側が中心部の光量より多い部分が現われ
、結局電気的シェーディング補正を行なわなければなら
ない範囲が２５％と広くなるという欠点があった。

そこで本発明は照明手段と受光素子（ラインセンサ）と
の間の光路中に照明手段を構成する光源の発光面の長手
方向に対向して、該長手方向に対して光束の通過量を効
果的に制御させる所定形状の光量補正手段を設けること
により、ラインセンサに入射する光量を該ラインセンサ
面上の中心部に対して左右均一にし、これにより簡易な
構成で原稿面上の画像を高精度に読み取ることができる
画像読取装置の提供を目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明の画像読取装置は、照明手段からの光束で原稿面
を照明し、該原稿面からの光束を結像レンズ系を介して
受光素子面上に結像させ、該原稿面上の画像情報を読取
る画像読取装置において、該照明手段と該受光素子との
間の光路中に照明手段を構成する光源の発光面の長手方
向に対向して該長手方向に対する光束の通過量を非対称
に制御する光量補正部を有する光量補正手段を設けたこ
とを特徴としている。

更に本発明において、前記光量補正部は前記結像レンズ
の画面中心から画面周辺部にかけての前記原稿からの光
束の通過量が該画面中心に対して非対称な状態で変化す
る開口部より成っていることを特徴としている。

（実施例） 第１図は本発明の第１実施例の画像読取装置の光学系の
要部概略図である。

同図においてｌはライン状の発光面を有する光源であり
、例えば蛍光灯より成っており前記第４図に示した配光
分布特性を示している。

２は反射笠であり光源ｌから原稿４面とは逆方向に放射
された光束を集光し、再び光源ｌ側に戻して原稿４面上
の照明効率を高めている。尚、光源１と反射笠２の各要
素で照明手段Ａを構成している。

５．６．７は各々反射ミラーであり原稿４からの光束を
反射させることにより光路を折り曲げて結像レンズ系９
に導光している。

８は本発明に係る光量補正手段であり、光源ｌの発光面
の長平方向の配光分布特性に対向して、該長手方向に対
して光束の通過量を制御させる光量補正部（１ｍ口部）
８ａを有しており、結像レンズ系９と反射ミラー７との
間の光路中に設けている。

１０は受光素子であり、例えばラインセンサ（ＣＣＤ）
等より成っている。３は原稿台である。

本実施例において照明手段Ａで照明された原稿４面は、
不図示の搬送ローラにより副走査方向に移動している。

このとき該原稿４面からの反射光束を反射ミラー５，６
．７を介して光量補正部８ａにより通過光量を効果的に
制御している。そして光量補正手段８を通過した光束を
結像レンズ系９によりラインセンサ１０面上に結像させ
て順次原稿４面上の画像情報を読み取っている。

次に本発明に係る光量補正手段８の形状及び光学的作用
について第２図を用いて説明する。

第２図は第１図の一部分を示す光量補正手段８からライ
ンセンサｌＯまでを拡大した説明図である。同図におい
て第１図に示した要素と同一要素には同符番を付してい
る。

本実施例に係る光量補正手段８の光量補正部８ａの形状
は同図に示す様に結像レンズ系９の光軸ｎとラインセン
サ１０の長手方向ｍに直交する直線（に対して図面上光
量補正部８ａの上下の部分を曲線状にして光軸ｎに対し
て左右非対称な形状にしている。

即ち画面中心から画面周辺部にかけて原稿４からの光束
の通過量を光軸ｎに対して左右方向を互いに異なるよう
に変化させている。特に光量落ちの大きい側（図面上左
側）は光量落ちの小さい側（図面上右側）に比べて画面
中心から画面周辺部にかけて光束の通過量が大きく変化
するような形状で光量補正部７８ａの形状を構成してい
る。

一般に画像読取装置においてラインセンサ上での両端部
の光量落ちは中央部の光量ピーク値を１００％とすると
約１５％以内の範囲であれば原稿面上の画像情報を比較
的高精度に読み取りすることができる。

そこで本実施例ではラインセンサ１０の中央部と端部に
各々入射する光量（ラインセンサｌＯからの出力信号に
相当）の差が１５％以内となる様にしている。即ち光量
補正部８ａの形状を光源ｌの発光面の長手方向の配光分
布特性に対向させて、原稿４面上の照明域における長手
方向の周辺部を発した光束が光量補正部８ａにより通過
する量を該照明域の中心部から発した光束の通過量より
多く、かつ周辺部から発した光束のうち光量落ちの少な
い側（図面上右側）は光量落ちの多い側（図面上左側）
に比べて通過量を少なくするようにしている。

光量落ちの少ない側は画面中心から画面周辺部にかけて
光束の光量補正部８ａの通過量が小さく、又光量落ちの
多い側は画面中心から画面周辺部にかけて光束の光量補
正部８ａの通過量を大きくしている。

これによりラインセンサ１０面上の光量ビーク１（中心
部）に対して左右で均一となる良好なるラインセンサ出
力を得ている。

第３図はこのときのラインセンサｌＯに入射する光量を
示した説明図である。同図に示す様にラインセンサ１０
面上の両端部の光量落ちは該ラインセンサｌＯの中心部
の光量ピーク値（１００％）に対して互いに約１５％以
内となり左右対称な光量分布となっている。

この様に光量補正手段８の形状を特定することにより、
ラインセンサ１０の中心部の絶対光量の減少を最小限に
抑え、かつラインセンサ１０に入射する光量を註ライン
センサ１０の光量ピーク値（中心部）に対して左右対称
となるようにして良好なるラインセンサ出力を得ている
。これにより原稿面上の画像情報を高精度に読み取って
いる。

第５図は本発明の第２実施例の画像読取装置の一部分の
説明図である。同図では結像レンズ系９からラインセン
サｌＯまでを示している。同図において前記第２図で示
した要素と同一要素には同符番な付している。

本実施例において前記の第１実施例と異なる点は光量補
正手段８を結像レンズ系９とラインセンサｌＯとの間の
光路中に配置したことである。

この様に画像読取装置を構成することによっても前述の
第１実施例と同様にラインセンサ１０に入射する光量の
両端部の光量落ちを少なくし、又該ラインセンサ１０の
中心部の絶対光量の減少を少なく抑え、かつ光量ピーク
値（中心部゛）に対して左右で均一なラインセンサ出力
を得ることができる。

この様に本発明では照明手段と受光素子との間の光路中
なら光量補正手段をどこに配置しても前述と同様の効果
を得ることができる。

第６図は本発明の第３実施例の光量補正手段８の断面説
明図である。

同図において光量補正手段８を構成する光量補正部８ａ
の形状は図面上上側の部分のみを曲線状にしている。こ
れにより光量補正１ｓ８ａは光源の発光面の長手方向の
配光分布特性に対向させて前述した直線ａに対し左右に
非対称な形状にして該光源の発光面の長手方向に対して
光束の通過量を制御している。

この様な形状を採ることによっても前述の実施例と同様
にラインセンサ上の光量ピーク値（中心部）に対して左
右で均一なラインセンサ出力を得ることができる。

尚、本実施例では光量補正部８ａの形状を図面上上側の
部分のみを曲線状にしたが、図面上下側の部分のみを曲
線状にして光束の通過量を制御しても良い。

又、以上の各々の実施例において光量補正部８ａを光束
の通過場所に応じて透過率の異なるフィルタ一部、例え
ばＮＤフィルターより構成しても良い。

これによれば更に原稿面上の画像情報を高精度に読み取
ることができる。

（発明の効果） 本発明によれば前述の様に照明手段と受光素子（ライン
センサ）との間の光路中に照明手段を構成する光源の発
光面の長手方向の配光分布特性に対向して、該長平方向
に対して効果的に光束の通過量を制御することのできる
所定形状の光量補正手段を設けることにより、ラインセ
ンサの中心部の絶対光量の減少を少なく抑え、かつライ
ンセンサからの出力信号を該中心部に対して左右均一な
良好なる出力を得ることができ、これにより簡易な構成
で原稿面上のＩＩ像情報を高精度に読取ることができる
画像読取装置を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の画像読取装置の光学系の
要部概略図、第２図は第１図の一部分の拡大説明図、第
３図は第１図のラインセンサからの出力信号を示す説明
図、第４図は蛍光灯の配光分布特性を示す説明図、第５
図は本発明の第２実施例の画像読取装置の一部分の説明
図、第６図は本発明の第３実施例の光量補正手段の断面
説明図、第７ｒＩＩＪ（Ａ）は従来の画像読取装置の一
部分の説明図、第７図（Ｂ）、（Ｃ）は各々従来のライ
ンセンサからの出力信号を示す説明図である。 図中、ｌは光源（蛍光灯）、２は反射笠、Ａは照明手段
、３は原稿台、４は原稿、５．６，７は反射ミラー、８
は光量補正手段、８ａは光量補正部、９は結像レンズ系
、１０は受光素子（ラインセンサ）である。 第　１　図 第２　図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）照明手段からの光束で原稿面を照明し、該原稿面
   からの光束を結像レンズ系を介して受光素子面上に結像
   させ、該原稿面上の画像情報を読取る画像読取装置にお
   いて、該照明手段と該受光素子との間の光路中に照明手
   段を構成する光源の発光面の長手方向に対向して該長手
   方向に対する光束の通過量を非対称に制御する光量補正
   部を有する光量補正手段を設けたことを特徴とする画像
   読取装置。
2. （２）前記光量補正部は前記結像レンズの画面中心から
   画面周辺部にかけての前記原稿からの光束の通過量が該
   画面中心に対して非対称な状態で変化する開口部より成
   っていることを特徴とする請求項１記載の画像読取装置
   。
3. （３）前記光量補正部は光束の通過場所に応じて透過率
   の異なるフィルター部を有していることを特徴とする請
   求項１記載の画像読取装置。