JPH09224131A - 画像読取り装置 - Google Patents

画像読取り装置

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JPH09224131A
JPH09224131A JP8055497A JP5549796A JPH09224131A JP H09224131 A JPH09224131 A JP H09224131A JP 8055497 A JP8055497 A JP 8055497A JP 5549796 A JP5549796 A JP 5549796A JP H09224131 A JPH09224131 A JP H09224131A
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Hiroyasu Tsukasaki
浩保 司城
Takuji Takahashi
卓二 高橋
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 光源の管長方向に沿っての配光ムラがあって
も、光電変換手段面での光量のばらつきをなくして正確
に読み取り情報を得ることができる画像読み取り装置を
実現することを課題とする。 【解決手段】 照明光学系と光電変換手段3との間に画
像光の光量を補正する光量補正手段2を設け、光量補正
手段2を読取りラインの方向に垂直な結像光学系の光軸
面に対して非対称に構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばデジタル複
写機、ファクシミリ、あるいはコンピュータの入力装置
等に用いられる画像読み取り装置に関し、特に原稿画像
を照明する照明系の構造を改良した画像読み取り装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】従来の画像読み取り装置の一例を図12
に示す。図12では、原稿画像の画像光を、光源1、反
射部材2,3、第1、第2、第3ミラー4、5、6、集
光レンズ7からなる結像光学系を介して結像し、その結
像位置に読み取り素子(CCD)9を配置して原稿を読
み取るような構成になっている。12はコンタクトガラ
スである。
【0003】このとき原稿面の照度とCCD面上での照
度分布の間には、レンズを用いているため、一般にco
s4θ則といわれるレンズの画角に対する余弦の4乗に
比例して照度が落ちる性質がある。そのためハロゲンラ
ンプ等を照明光源としたときには、この性質を打ち消す
ように端部光量を持ち上げた配光に設計するといった方
法や、配光が平坦な光源を使用する場合には、レンズの
前にCCD面上の光量を平坦化するための光量補正板を
設けるといった方法がある。
【0004】ところで、照明用の光源として、低電力に
対する要求と光量の温度依存性が小さいという点から図
13に示すような、管面電極キセノンランプを用いるも
のが多くなってきている。キセノンランプは例えば特開
平3−225745に記述されるように管状ガラス管の
内壁に蛍光体層をもち内側にキセノンガスを主成分とす
る希ガスを封入しガラス管の外壁に一対の帯状電極を備
え、この帯状電極の端部に高周波電圧を印可して点灯さ
せるものである。
【0005】ところが、管面電極キセノンランプのガラ
ス管の内壁に蛍光体層を形成する方法では、片側の蛍光
体層が厚くなったり、電極の端部から電圧が印可される
ことにより、ランプの管長方向に沿っての配光は蛍光体
層が厚いほど、印可電圧の入力部に近いほど明るくなっ
てしまうという問題がある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上述のごとく、ガラス
管の内壁に蛍光体層を形成した管面電極キセノンランプ
では、片側の蛍光体層が厚くなる原因や、電極の端部か
ら電圧が印可されることによって、ランプの管長方向に
沿っての配光は、蛍光体層が厚いほど、印可電圧の入力
部に近いほど明るくなってしまうという問題がある。
【0007】本発明はこのような背景に基づいてなされ
たものであり、このようなランプの管長方向に沿っての
配光ムラ等の従来装置の欠点を解消し、CCD面での光
量のばらつきをなくして正確に読み取り情報を得ること
ができる画像読み取り装置を実現することを課題とす
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、光源と、前記光源からの光を導いて読取
り原稿を照明する照明光学系と、前記照明光学系によっ
て照明された読取り原稿の画像光を結像する結像光学系
と、前記結像光学系の結像面に設けられ結像された画像
光を読取りライン毎に走査して電気信号に変換して出力
する光電変換手段とを有する走査型画像読取装置におい
て、前記照明光学系と前記光電変換手段との間に画像光
の光量を補正する光量補正手段を設け、前記光量補正手
段は前記読取りラインの方向に垂直な前記結像光学系の
光軸面に対して非対称に構成されていることを特徴とす
る。これにより、前記光電変換手段面上での均一な光量
分布が得られる。
【0009】ここで、前記光量補正板を前記光電変換手
段に対し相対的に移動可能に構成したことを特徴とす
る。また、前記光源と原稿面との位置を相対的に移動可
能に構成したことを特徴とする。これにより、個々のラ
ンプのばらつきに対応してより精度の高い光量分布の補
正が可能となり、前記光電変換手段面上でのより均一な
光量分布が得られる。また、前記光源は外面電極を持つ
キセノン蛍光ランプであることを特徴とする。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる画像読取り
装置を添付図面を参照にして詳細に説明する。本発明の
実施例を説明する。図1は、本発明が実施される画像読
取り装置の構成図である。画像読取り装置は図示しない
光源と、図示しない照明光学系と、補正板1と、集光レ
ンズ2と、光電変換手段であるCCD3とによって構成
されている。読み取り照明光学系においては、読み取り
ライン上で主走査方向に均一かつ一定な照度分布である
ことが必要である。
【0011】図2は、原稿面上の照度分布(a)と、受
光面でのCCD3の出力分布(b)を示す。光源の一例
として外面電極タイプの希ガス蛍光ランプを考えると、
ハーネス例また蛍光体塗り込み方向むらなどにより、読
み取りライン(主走査方向)において輝度ムラ(発光ム
ラ)が生まれる。このようなむらのある光源による読み
取りライン発光ムラが図2(a)のような原稿面での照
度分布となり、図2(b)のような不均等な光電変換出
力となる。
【0012】ところで、CCD3の光電出力にたいする
補正は可能であるが、光源からの照度分布が均一かつ一
定であることが出力性能の向上につながるため、光電変
換手段(CCD)3に至るまでのところに、補正板1を
設け、その補正板1が原稿面からくる照度分布を図18
に示すように均一かつ一定にするように補正板1の形状
を光軸中心として図3のように非対称の構成にする。ま
た、光源の発光ムラは光源位置と読み取りラインまでの
距離を近づけたり、遠くしたりすることで、ある程度は
原稿面照度分布を均一にすることができる。
【0013】図5〜図7は、このように光源と原稿面と
の位置を変更した例である。図5は、読み取りライン位
置の水平方向で位置を可変した例であり、図6は、読み
取りライン位置の鉛直方向で位置を可変した例である。
このとき、光源の輝度の高い部分を読み取りライン位置
より遠くに、光源の輝度の低い部分を読み取りライン位
置より近くに配置する。これにより、照度分布を均一
(主走査方向)にすることが可能となる。また、この光
源の輝度ムラの部分と読み取りライン位置との配置は、
水平方向または鉛直方向どちらの方向に応じても効果が
ある。
【0014】さらに、図8に示すように光源のガラス管
の肉厚が均一なパイプ状の管を、読み取りライン(主走
査方向)に沿って管の径dを変化させ、光源の輝度の高
かった部分を細かくし(d2)、光源の輝度の低かった
部分を太くし(d1)、原稿面の照度分布を均一かつ一
定にすることができる。図9にこの場合の補正した照度
を示す。
【0015】また、図10のようにパイプ状ガラス管に
おいて外径を同一とし、内径tを読み取りライン(主走
査方向)に沿って変化させる。すなわち、光源の輝度の
高かった部分の肉厚を薄くし(t1)、光源の輝度の低
かった部分を厚くし(t2)、原稿面の照度分布を均一
かつ一定にすることができる。このようにパイプ状ガラ
ス管の肉厚を変化させることによっても光源からの発光
ムラを制御でき、均一かつ一定な原稿面照度分布を得る
ことができる。
【0016】また、図14、図15に示すように、光源
のランプが外面電極タイプ希ガス蛍光ランプアパーチャ
タイプにおいて、開口部(アパーチャ)の開口角が読み
取りライン(主走査方向)に沿って変化させ、発生ムラ
を開口角を読み取りライン(主走査方向)に、光源発光
輝度の高い部分を開口角を大きく、光源発生輝度の低い
部分を開口角を小さくというようにし、光源からの発生
ムラを抑制し、原稿面照度分布を均一かつ一定となる分
布とすることが可能となる。
【0017】また、図11、図15に示すように光源の
アパーチャ(開口部)の開口角を読み取りライン(主走
査方向)に沿って、開口角を一定にしたまま、読み取り
ラインと角度をつけ変化させることにより光源からの発
光ムラを抑制し、均一かつ一定な原稿面照度分布を得る
ことが可能となる。
【0018】このとき、光源の発光輝度の高い部分を読
み取りラインと光源管中心と結ぶラインより角度をつ
け、開口部を読み取りラインより少し離れたところを照
射するように原稿面を照らし、光源の発光輝度の低い部
分を読み取りラインを最も照射するような角度(光源管
中心と読み取りラインを結ぶ線)に配置することによ
り、光源の発光ムラを読み取り装置で抑制することが可
能となり、均一かつ一定な照度分布を得ることができ
る。
【0019】この時、光源を読み取りライン(主走査方
向)から光源の発光輝度の高い方を遠く、低い方を近く
に配置し、また光源開口部を読み取りラインから光源輝
度に合わせ、光源軸方向で角度をもたせ、読み取りライ
ンからの輝度による距離の変化と開口部の角度を変化さ
せることで、より効果的に光源発生ムラを改善すること
ができる。
【0020】この時、光源の発光輝度に合わせ、輝度の
高い光源部分を読取りラインから遠く、輝度の低い光源
部分を遠くすることを、鉛直方向または水平方向のどち
らかの面で行うことで、光源の発行むらの影響を避けて
原稿面を均一に照射することができる。
【0021】また、光源の発生ムラを補正するための補
正板1を光学系に対し移動可能とすることで、発生ムラ
及びレンズ4乗則を補正し、撮像手段(CCD)にて出
力は均一かつ一定となる。この場合、補正板が光学系に
対し移動が可能なので部品ごとのバラツキや、個々の差
を吸収し補正することが可能である。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように本発明では、光源
と、この光源からの光を導いて読取り原稿を照明する照
明光学系と、照明光学系によって照明された読取り原稿
の画像光を結像する結像光学系と、結像光学系の結像面
に設けられ結像された画像光を読取りライン毎に走査し
て電気信号に変換して出力する光電変換手段とを有する
走査型画像読取装置において、照明光学系と光電変換手
段との間に画像光の光量を補正する光量補正手段を設
け、光量補正手段は読取りラインの方向に垂直な結像光
学系の光軸面に対して非対称に構成する。また、光量補
正板を光電変換手段に対し相対的に移動可能に構成す
る。さらに、光源と原稿面との位置を相対的に移動可能
に構成する。このようにすることにより、まず原稿面で
の輝度をできるだけ均一にすると共に、ランプのばらつ
きに対応してより精度の高い光量分布の補正が可能とな
り、光電変換手段面上でのより均一な光量分布が得られ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明が実施される画像読取装置の構成図。
【図2】原稿面の照度分布と光電変換手段出力を示す説
明図。
【図3】本発明の補正板の形状を示す説明図。
【図4】光電変換手段出力の補正を示す説明図。
【図5】光源による原稿面の照射を示す説明図。
【図6】光源による原稿面の照射を示す説明図。
【図7】光源による原稿面の照射を示す説明図。
【図8】本発明の一実施例による光源の形状を示す説明
図。
【図9】原稿面の照度補正分布を示す説明図。
【図10】本発明の他の実施例による光源の形状を示す
説明図。
【図11】本発明の他の実施例による光源の形状を示す
説明図。
【図12】従来の画像読取装置の構成図。
【図13】従来の光源の形状を示す説明図。
【図14】本発明の他の実施例の光源による原稿面の照
射を示す説明図。
【図15】本発明の他の実施例の光源による原稿面の照
射を示す説明図。
【図16】本発明の他の実施例による光源の形状を示す
説明図。
【図17】本発明の他の実施例の光源による原稿面の照
射を示す説明図。
【図18】原稿面の照度補正分布を示す説明図。
【符号の説明】
1 補正板 2 集光レンズ 3 CCD

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光源と、前記光源からの光を導いて読取
    り原稿を照明する照明光学系と、前記照明光学系によっ
    て照明された読取り原稿の画像光を結像する結像光学系
    と、前記結像光学系の結像面に設けられ結像された画像
    光を読取りライン毎に走査して電気信号に変換して出力
    する光電変換手段とを有する走査型画像読取装置におい
    て、 前記照明光学系と前記光電変換手段との間に画像光の光
    量を補正する光量補正手段を設け、 前記光量補正手段は前記読取りラインの方向に垂直な前
    記結像光学系の光軸面に対して非対称に構成されている
    ことを特徴とする画像読取り装置。
  2. 【請求項2】 前記光量補正板を前記光電変換手段に対
    し相対的に移動可能に構成したことを特徴とする請求項
    1記載の画像読み取り装置。
  3. 【請求項3】 前記光源と原稿面との位置を相対的に移
    動可能に構成したことを特徴とする請求項1または請求
    項2記載の画像読み取り装置。
  4. 【請求項4】 前記光源は外面電極を持つキセノン蛍光
    ランプであることを特徴とする請求項1ないし請求項3
    記載の画像読み取り装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7400429B2 (en) 2003-03-17 2008-07-15 Kabushiki Kaisha Toshiba Image reading apparatus

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