JPH05130329A - 照明光源ユニツト及びカラー読取装置 - Google Patents

照明光源ユニツト及びカラー読取装置

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JPH05130329A
JPH05130329A JP3320879A JP32087991A JPH05130329A JP H05130329 A JPH05130329 A JP H05130329A JP 3320879 A JP3320879 A JP 3320879A JP 32087991 A JP32087991 A JP 32087991A JP H05130329 A JPH05130329 A JP H05130329A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 カラー読取装置におけるコンパクトな照明光
源ユニットを提供する。 【構成】 複数の発光光源を一体化してハウジング部材
5内に設け、そのハウジング部材5の内面が光学的に反
射面4になっている。該反射面4は読み取り位置の近傍
まで伸びており、発光光源の直接光が光学系に入り込ま
ないようになっている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【技術分野】本発明は、カラーイメージセンサにおける
照明光源ユニット及びカラー読取装置に関する。
【0002】
【従来技術】従来のカラーイメージセンサとしては、例
えば被撮像対象である原稿等からの反射光をハーフミラ
ーと色フィルタにより、赤、青、緑の3原色に分解し、
分解された3原色を3個のラインセンサで各々検出する
ようにしたものがある。また、密着型のラインセンサの
各素子にカラーフィルタを取付けて3原色を検出するよ
うにしたものがある。しかし、ハーフミラーと色フィル
タにより3原色に分解し、これを3個のラインセンサで
検出するようにした従来のものは調整が難しく、また分
解能が各センサ自体が持っている分解能の1/3にな
り、さらにコスト高になるという問題があった。また、
ラインセンサの各素子にカラーフィルタを取付けるよう
にしたものも、同様に調整が難しくコスト高になるとい
う問題があった。
【0003】この点を解決するために、例えば、特開平
3−34762号公報に「カラーイメージセンサ」が提
案されている。この公報のものは、3つの光源と原稿面
の間に電子シャッターを配置し、原稿面への照明波長を
切り替えを行うことによって、各色に対応した読み取り
を行っている。この際各光源それぞれにシャッターが備
えられ、開口部が大きくなり照明光源が大きいものとな
るという欠点がある。また、従来のラインスキャナ用の
照明用光源は、カラー読み取りに対応したR,G,Bの
光源が用いられている。この発光光源を副走査方向に1
ラインを読み取る間に順次点燈し、各波長に対応した反
射光量を結像レンズによりセンサフォトエレメント上に
空間伝達され電気的な信号出力としてカラー情報を得て
いる。
【0004】
【目的】本発明は、上述のごとき実情に鑑みなされたも
ので、カラー読取装置におけるコンパクトな照明光源ユ
ニットを提供すること、カラーフィルターを必要としな
い照明方法を用いたカラー読取装置を提供することを目
的としてなされたものである。
【0005】
【構成】本発明は、上記目的を達成するために、(1)
単一波長の発光光源を複数用いてカラー情報を読み取る
センサユニットにおいて、複数の発光光源を一体化する
ハウジング部材を設け、該ハウジング部材の内面が光学
的に反射面であること、或いは、(2)単一波長の発光
光源を複数用いてカラー情報を読み取るセンサユニット
において、複数の発光光源と、該発光光源により照明さ
れる原稿面に近い開口部に設けられた集光レンズ部材
と、前記発光光源と集光レンズ部材とを一体化するハウ
ジング部材を設け、該ハウジング部材の内面が光学的に
反射面であること、或いは、(3)単一波長の発光光源
を複数用いてカラー情報を読み取るセンサユニットにお
いて、複数の発光光源と、該発光光源により照明される
原稿面に近い開口部に設けられた拡散部材と、前記発光
光源と拡散部材とを一体化するハウジング部材を設け、
該ハウジング部材の内面が光学的に反射面であること、
或いは、(4)単一波長の発光光源を複数用いてカラー
情報を読み取るセンサユニットにおいて、複数の発光光
源と、該発光光源を一体化する屈折率部材を設け、該屈
折率部材の内部を照明光の導光路として原稿面上を照明
するようにしたこと、更には、(5)前記(4)におい
て、前記屈折率部材の原稿面に近い部分に曲率をもたせ
ること、更には、(6)前記(4)において、前記屈折
率部材の原稿面に近い部分に拡散部材を設けること、更
には、(7)前記(4)において、前記発光光源の裏側
を反射部材で覆うこと、或いは、(8)原稿面上を照明
する白色光源と、原稿読取位置と白色光源との間に設け
られ、副走査方向のみに回折する回折格子と、副走査方
向に複数の読み取りラインを有するセンサと、該センサ
と原稿をのせるコンタクトガラスとの間に設けられる結
像素子とから成ること、或いは、(9)原稿面上を照明
する白色光源と、原稿読取位置と白色光源との間に設け
られ、副走査方向のみに回折する回折格子と、副走査方
向に複数の読み取りラインを有するセンサと、該センサ
と原稿をのせるコンタクトガラスとの間に設けられる結
像素子と、前記回折格子と前記白色光源との間に設けら
れ、主走査方向にスリット状の開口を有する矩形スリッ
トから成る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。
【0006】図1は、本発明による照明光源ユニットの
一実施例(請求項1)を説明するための構成図で、図
中、1はコンタクトガラス、2は結像素子、3はセン
サ、4は反射面(反射板)、5は3光源照明ユニット
(ハウジング部材)である。光源にR,G,Bに対応し
た蛍光灯5(小径キセノン管等)、結像素子2として集
束型ロッドレンズ、等倍センサ3とで構成される。図中
に示した反射板4は読み取り位置の近傍まで伸びてお
り、発光光源の直接光が光学系に入り込まないようにな
っている。反射板4の結像素子に近い側の反射部材の先
端と反対側の反射部材の先端を結んだ直線が結像素子2
の開口部に入り込まないように設定している。このよう
な構成により、照明効率の向上や照明光源が一体化され
ているので配置が容易となり、また、反射部材がフレア
防止部材と兼ねているので、よりコントラストの高い読
み取りが可能となる。反射板4は高反射率を有するAl
板等を用いている。
【0007】図2は、本発明による照明光源ユニットの
他の実施例を示す図で、図中の符号は図1と同じ符号を
付してある。この実施例においては、ハウジング部材を
樹脂部材で構成し、その反射面を高反射率部材を形成し
た構成例を示してある。高反射率部材はAl(アルミニ
ューム)蒸着により形成しても良いし、酸化アルミナの
焼結部材でもよい。どちらの実施例も端部で反射部材と
R,G,B光源と一体化保持されている。
【0008】図3及び図4は、本発明による照明光源ユ
ニットの更に他の実施例(請求項2)を示す図で、図
中、6は集光レンズ(棒状レンズ)、7はシリンドリカ
ルレンズで、その他、図1と同じ作用をする部分は同一
の符号を付してある。この実施例においては、原稿面に
近い開口部に集光レンズ部材6を設けた。具体的には、
棒状レンズ部材の実施例を示す。図4は、平凸のシリン
ドリカルレンズ7を設けた別の実施例を示す図である。
集光部材を用いることで、照明効率の向上、読み取り位
置以外の個所での光量を低いのでフレア光の低下等の効
果があり、読み取りのコントラストがさらに向上する。
【0009】図5は、本発明による照明光源ユニットの
更に他の実施例(請求項3)を示す図で、図中、8は拡
散板で、その他、図1と同じ作用をする部分は同一の符
号を付してある。原稿面に近い開口部に拡散効果をもっ
た拡散板8を設けた。これにより、読み取り副走査方向
に均一に照明され、原稿の浮き沈みに対して光量変動が
小さくなる。例えば、コンタクトガラス1に密着された
状態Aの位置での光量分布が図6の実線ようであっても
コンタクトガラス1から△Pだけ離れた状態Bの位置の
光量分布は破線のようになり、集光された図の場合より
光量変動が小さいことが判る。
【0010】図8及び図9は、本発明による照明光源ユ
ニットの更に他の実施例(請求項4)を示す図で、図
中、9は屈折率部材(樹脂部材)、10,11は高反射
率部材でその他、図1と同じ作用をする部分は同一の符
号を付してある。図8は、複数の照明光源5を屈折率部
材9で一体化保持した実施例を示す。光源から発せられ
た光束は、空気中の屈折率よりも高い部材中を導波し、
より効率良く照明光できる。さらに効率良く導波させる
ために、図9に原稿読み取り位置に近い開口部以外に高
反射率部材10,11を形成した実施例を示す。これに
より、読み取り位置に近い照明開口部だけが新たな発光
光源となり、フレア光発生を抑えることが可能となり、
コントラストの高い読取が可能となる。屈折率部材9
は、樹脂部材などの成形品を用いて、あらかじめ照明光
源の形状にあわせて成形し、この部材に直接取り付ける
ような一体構造を採用することでより高効率に照明光を
伝達することが可能である。また、結像素子やセンサの
レイアウトに合わせて自由な形状を得ることが可能であ
る。
【0011】図10は、本発明による照明光源ユニット
の更に他の実施例(請求項5)を示す図で、図中、12
は曲率を有する面で、その他、図9と同じ作用をする部
分は同一の符号を付してある。複数の照明光源を屈折率
部材9で一体化保持し、原稿読み取り位置に近い開口部
以外に高反射率部材10,11を形成し、また、この開
口部に副走査方向に曲率を持たせることによって、原稿
読み取りラインの照明光源を向上させる実施例である。
効果は、請求項2の実施例と同様である。
【0012】図11は、本発明による照明光源ユニット
の更に他の実施例(請求項6)を示す図で、図中、13
は拡散部材で、その他、図9と同じ作用をする部分は同
一の符号を付してある。複数の照明光源5を屈折率部材
9で一体化保持し、原稿読み取り位置に近い開口部以外
に高反射率部材10,11を形成し、また、この開口部
に拡散部材13を設けて拡散する効果を持たせ、請求項
3と同様な効果、つまり原稿の浮きに対して光量変動を
生じない効果が得られる。
【0013】図12及び図13は、本発明による照明光
源ユニットの更に他の実施例(請求項7)を示す図で、
図中、14は高反射率部材で、その他、図9と同じ作用
をする部分は同一の符号を付してある。図12におい
て、複数の照明光源5を屈折率部材9a,9b(例えば
樹脂部材)で一体化保持し、各光源を配置した裏側にも
屈折率部材でかこみ、さらに、高反射率を有する部材1
4を設けた実施例である。これにより、光源の裏側で発
光した光束も屈折率部材(例えば樹脂部材)を導光路と
して、照明光として利用することが可能となる。図13
は、屈折率部材9c(例えば樹脂部材)で光源を囲んだ
構成での実施例である。一体的に構成でき、より効率良
く照明光として導くことが可能となる。
【0014】図14は、本発明によるカラー読取装置の
一実施例(請求項8)を示す図で、図中、20は白色光
源、21は回折格子で、その他、図1と同じ作用をする
部分は同一の符号を付してある。照明光源20は、白色
の蛍光燈等を用い、原稿読み取り位置と白色光源との間
に副走査方向のみに回折する回折格子21を設け、違っ
た副走査方向の位置にカラー分解を行う。
【0015】図15は、カラー分解されたピーク波長の
様子を示す。各ピーク波長に対応する読み取り位置に共
役な結像位置にセンサーを配置し各派長での反射光量を
読み取ることができる。従来、カラーラインセンサー
は、各々のラインにカラーフィルターを施していたが、
本発明では、色フィルターを用いなくともカラー情報を
読み取ることが可能である。図14の別の実施例として
は、コンタクトガラスに色分解用の回折格子を形成する
ことも考えられる。センサユニットの構成がシンプルに
なり小型化される。コンタクトに形成する回折格子は、
マスタ格子からの複製法によって作製すれば良い。
【0016】図16は、本発明によるカラー読取装置の
他の実施例(請求項9)を示す図で、図中、22は矩形
スリットで、その他、図14と同じ作用をする部分は同
一の符号を付してある。白色光源20と回折格子21の
間に主走査方向にスリット状の開口を有する矩形スリッ
ト22を設けた構成である。図17にスリットの形状を
示す。副走査方向の断面上では、スリット位置が新たな
点光源となり、回折格子による色分解能が向上し、より
高精度なカラー読み取りが可能となる。以上の各実施例
に共通して、結像素子に用いた集束型ロッドレンズの替
わりにルーフミラーレンズアレイを用いてもよいし、ま
た、縮小光学系と縮小型のCCDセンサを用いた構成で
もよい。なお、実施例は、各構成部品を保持するハウジ
ング部材は省略している。
【0017】
【効果】以上の説明から明らかなように、本発明による
と、以下のような効果がある。 (1)請求項1に対応する効果:ハウジング部材の内面
が光学的に反射面であるので、照明効率が向上し、より
コントラストの高い読み取りを可能とする。 (2)請求項2に対応する効果:原稿面に近いハウジン
グ部材の開口部に集光レンズ部材を設けたので、照明効
率が向上し、読み取り位置以外の個所での光量が低いの
でフレア光の低下等の効果があり、読み取りのコントラ
ストが更に向上する。 (3)請求項3に対応する効果:原稿面に近いハウジン
グ部材の開口部に拡散部材を設けたので、読み取り副走
査方向に均一に照明され、原稿の浮き沈みに対して光量
変動が小さくなる。 (4)請求項4に対応する効果:発光光源を一体化する
屈折率部材を設けたので、光源から発せられた光束が空
気中の屈折率よりも高い部材中を導波し、より効率良い
照明光となる。 (5)請求項5に対応する効果:屈折率部材の原稿面に
近い部分に曲率をもたせたので、原稿読み取りラインの
照明光源を向上させることができる。 (6)請求項6に対応する効果:屈折率部分の原稿面に
近い部分に拡散部材を設けたので、原稿の浮きに対して
光量変動を生じない効果が得られる。 (7)請求項7に対応する効果:発光光源の裏側を反射
部材で覆ったので、光源の裏側で発光した光束も屈折率
部材を導光路として、照明光として利用することが可能
である。 (8)請求項8に対応する効果:原稿読み取り位置と白
色光源との間に副走査方向のみに回折する回折格子を設
けたので、色フィルタを用いなくともカラー情報を読み
取ることが可能である。 (9)請求項9に対応する効果:回折格子と白色光源の
間に矩形スリットを設けたので、スリット位置が新たな
主光源となり、回折格子による色分解が向上し、より高
精度なカラー読み取りが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明による照明光源ユニットの一実施例を
説明するための構成図である。
【図2】 照明光源ユニットの他の実施例を示す図であ
る。
【図3】 照明光源ユニットの更に他の実施例を示す図
である。
【図4】 照明光源ユニットの更に他の実施例を示す図
である。
【図5】 照明光源ユニットの更に他の実施例を示す図
である。
【図6】 光量分布を示す図である。
【図7】 光量分布を示す図である。
【図8】 照明光源ユニットの更に他の実施例を示す図
である。
【図9】 照明光源ユニットの更に他の実施例を示す図
である。
【図10】 照明光源ユニットの更に他の実施例を示す
図である。
【図11】 照明光源ユニットの更に他の実施例を示す
図である。
【図12】 照明光源ユニットの更に他の実施例を示す
図である。
【図13】 照明光源ユニットの更に他の実施例を示す
図である。
【図14】 本発明によるカラー読取装置の一実施例を
示す図である。
【図15】 カラー分解されたピーク波長の様子を示す
図である。
【図16】 カラー読取装置の他の実施例を示す図であ
る。
【図17】 スリットの形状を示す図である。
【符号の説明】
1…コンタクトガラス、2…結像素子、3…センサ、4
…反射面(反射板)、5…3光源照明ユニット(ハウジ
ング部材)。

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 単一波長の発光光源を複数用いてカラー
    情報を読み取るセンサユニットにおいて、複数の発光光
    源を一体化するハウジング部材を設け、該ハウジング部
    材の内面が光学的に反射面であることを特徴とする照明
    光源ユニット。
  2. 【請求項2】 単一波長の発光光源を複数用いてカラー
    情報を読み取るセンサユニットにおいて、複数の発光光
    源と、該発光光源により照明される原稿面に近い開口部
    に設けられた集光レンズ部材と、前記発光光源と集光レ
    ンズ部材とを一体化するハウジング部材を設け、該ハウ
    ジング部材の内面が光学的に反射面であることを特徴と
    する照明光源ユニット。
  3. 【請求項3】 単一波長の発光光源を複数用いてカラー
    情報を読み取るセンサユニットにおいて、複数の発光光
    源と、該発光光源により照明される原稿面に近い開口部
    に設けられた拡散部材と、前記発光光源と拡散部材とを
    一体化するハウジング部材を設け、該ハウジング部材の
    内面が光学的に反射面であることを特徴とする照明光源
    ユニット。
  4. 【請求項4】 単一波長の発光光源を複数用いてカラー
    情報を読み取るセンサユニットにおいて、複数の発光光
    源と、該発光光源を一体化する屈折率部材を設け、該屈
    折率部材の内部を照明光の導光路として原稿面上を照明
    するようにしたことを特徴とする照明光源ユニット。
  5. 【請求項5】 前記屈折率部材の原稿面に近い部分に曲
    率をもたせることを特徴とする請求項4記載の照明光源
    ユニット。
  6. 【請求項6】 前記屈折率部材の原稿面に近い部分に拡
    散部材を設けることを特徴とする請求項4記載の照明光
    源ユニット。
  7. 【請求項7】 前記発光光源の裏側を反射部材で覆うこ
    とを特徴とする請求項4記載の照明光源ユニット。
  8. 【請求項8】 原稿面上を照明する白色光源と、原稿読
    取位置と白色光源との間に設けられ、副走査方向のみに
    回折する回折格子と、副走査方向に複数の読み取りライ
    ンを有するセンサと、該センサと原稿をのせるコンタク
    トガラスとの間に設けられる結像素子とから成ることを
    特徴とするカラー読取装置。
  9. 【請求項9】 原稿面上を照明する白色光源と、原稿読
    取位置と白色光源との間に設けられ、副走査方向のみに
    回折する回折格子と、副走査方向に複数の読み取りライ
    ンを有するセンサと、該センサと原稿をのせるコンタク
    トガラスとの間に設けられる結像素子と、前記回折格子
    と前記白色光源との間に設けられ、主走査方向にスリッ
    ト状の開口を有する矩形スリットから成ることを特徴と
    するカラー読取装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6326602B1 (en) 1996-02-09 2001-12-04 Canon Kabushiki Kaisha Image reading apparatus having light source electrically and directly connected to image sensor board
US6858837B2 (en) 1996-01-05 2005-02-22 Canon Kabushiki Kaisha Illuminating unit having diffusion means
JP2010197793A (ja) * 2009-02-26 2010-09-09 Ricoh Co Ltd 原稿照明装置および画像読取装置
JP2010210672A (ja) * 2009-03-06 2010-09-24 Ricoh Co Ltd 原稿照明装置および画像読取装置

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