JPH09284486A - 画像読取り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光量のばらつきをなくし、また、コンタクト
ガラス上での集光のばらつきを小さくして正確な読取り
情報を得ることができるようにした画像読取り装置を提
供することを目的とする。 【解決手段】 長手方向に沿って所定の間隔で配置され
た複数の発光点１０を有する光源１と、該光源からの光
を集光して原稿画像に反射せしめる反射部材２、３とを
有した照明光学系を備え、該照明光学系によって照明さ
れた原稿画像からの反射画像光を結像光学系を介して読
取り手段に結像することにより画像を読取る画像読取り
装置において、上記反射部材は、上記光源の各発光点に
対向した位置に拡散反射面１１、非反射部材１２、開口
部１３を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば複写機、プ
リンタ、ファクシミリ等の画像形成装置、あるいはコン
ピュ−タの入力装置等として用いられる画像読取り装置
に関し、特に原稿画像を照明する照明系の構造に特徴の
ある画像読取り装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の画像読取り装置として
は、例えば図６(a) (b) に示した如き構成を備えたもの
がある。即ち、この画像読取り装置は、光源１からコン
タクトガラスＣＧ上の原稿画像に光を照射することによ
って得た反射画像光を、反射部材２、３、第１、第２、
第３ミラ−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、結像する位置に読取り素子（ＣＣ
Ｄ）９を配置して原稿画像を読取るようにしている。こ
のような構成を備えた画像読取り装置において、高速読
取りを行うためにはＣＣＤ９の蓄積時間を短く設定する
必要があるが、そのためには結果的に高輝度の光源が必
要となり、たとえばハロゲンランプのような高輝度の光
源が用いられている。一方、省スペ−ス化の要求を満た
す為に、照明系の小型化の要求もますます強くなってき
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ハロゲンラ
ンプのようなフィラメントを備え且つ多数の発光点を長
手方向に所定の間隔で配置した多点発光光源にあって
は、各発光点から原稿面に至る光路長が発光点間距離に
対して相対的に短くなるにつれて光源の長さ方向に沿っ
た光量分布が均一でなくなるいわゆるリップルが生じる
不具合がある。これに対する対策としては、発光点数を
増やすことによって発光点間距離を短くし、その結果と
して各発光点から原稿面に至る光路長が発光点間距離に
対して相対的に短くなる事態の発生防止と、それに起因
したリップルの発生防止を図るという方法があるが、こ
の方法では、設計上の理由等からハロゲンランプのフィ
ラメント線径を細くしなければならないため、耐振性、
耐衝撃性、耐震性等の機械的強度、耐久性が低下すると
いう副作用が生じるので、問題であった。本発明は上記
に鑑みてなされたものであり、上記従来技術の欠点を解
消し、光量のばらつきをなくし、また、コンタクトガラ
ス上での集光のばらつきを小さくして正確な読取り情報
を得ることができるようにした画像読取り装置を提供す
ることを目的とする。また、発光点数を増やすことによ
って発光点間距離を短くして、各発光点から原稿面に至
る光路長が発光点間距離に対して相対的に短くなる事態
の発生を防止して、リップルの発生防止を図る結果とし
て、フィラメント線径が細くなるという不具合の発生を
防止することを目的としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する為、
請求項１の発明は、長手方向に沿って所定の間隔で配置
された複数の発光点を有する光源と、該光源からの光を
集光して原稿画像に反射せしめる反射部材とを有した照
明光学系を備え、該照明光学系によって照明された原稿
画像からの反射画像光を結像光学系を介して読取り手段
に結像することにより画像を読取る画像読取り装置にお
いて、上記反射部材は、上記光源の各発光点に対向した
位置に拡散反射面を有することを特徴とする。請求項２
の発明は、上記反射部材に形成する拡散反射面を、上記
光源から原稿画像に至る光路長が光源の発光点間距離よ
りも短くなる範囲に形成したことを特徴とする。請求項
３の発明は、長手方向に沿って所定の間隔で配置された
複数の発光点を有する光源と、該光源からの光を集光し
て原稿画像に反射せしめる反射部材とを有した照明光学
系を備え、該照明光学系によって照明された原稿画像か
らの反射画像光を結像光学系を介して読取り手段に結像
することにより画像を読取る画像読取り装置において、
上記反射部材は、上記光源の各発光点に対向した位置に
非反射部材を配置した構成を有することを特徴とする。
請求項４の発明は、上記反射部材に形成される非反射部
材は、上記光源から原稿画像に至る光路長が光源の発光
点間距離よりも短くなる範囲に固定されていることを特
徴とする。請求項５の発明は、長手方向に沿って所定の
間隔で配置された複数の発光点を有する光源と、該光源
からの光を集光して原稿画像に反射せしめる反射部材と
を有した照明光学系を備え、該照明光学系によって照明
された原稿画像からの反射画像光を結像光学系を介して
読取り手段に結像することにより画像を読取る画像読取
り装置において、上記照明光学系の反射部材は、各々の
発光点に対向した位置に開口部を有していることを特徴
とする。請求項６の発明は、上記反射部材に形成した開
口部は、上記光源から原稿画像に至る光路長が光源の発
光点間距離よりも短くなる範囲に形成されることを特徴
とする。請求項７の発明は、上記反射部材に形成した開
口部の外側であって該反射部材と所定の間隔を設けた位
置に非反射部材を配置したことを特徴とする。

【０００５】

【作用】請求項１の発明においては、反射部材は、光源
側の各々の発光点に対向した位置を拡散反射面となるよ
うに形成しているため、発光点に対向する原稿面の光量
が抑えられ均一な光量分布が得られる。請求項２の発明
においては、請求項１の発明における反射部材に形成さ
れる拡散反射面を、光源から原稿面に至る光路長が光源
の発光点間距離よりも短くなる範囲に形成しているた
め、発光点に対向する原稿面の光量が抑えられ均一な光
量分布が得られる。請求項３の発明においては、反射部
材は、各々の発光点に対向した位置に非反射部材を張り
付けているため、発光点に対向する原稿面の光量が抑え
られ均一な光量分布が得られる。請求項４の発明におい
ては、請求項３の発明における非反射部材は光源から原
稿面に至る光路長が光源の発光点間距離よりも短くなる
範囲に張り付けるため、発光点に対向する原稿面の光量
が抑えられ均一な光量分布が得られる。請求項５の発明
においては、反射部材は、各々の発光点に対向した位置
を開口部となるように形成しているため、発光点に対向
する原稿面の光量が抑えられ均一な光量分布が得られ
る。請求項６の発明においては、請求項５の発明におけ
る反射部材に形成される開口部は光源から原稿面に至る
光路長が光源の発光点間距離よりも短くなる範囲に形成
しているため、発光点に対向する原稿面の光量が抑えら
れ均一な光量分布が得られる。請求項７の発明において
は、請求項５、６の発明における反射部材に形成される
開口部の外側に反射部材と所定の間隔を設けた位置に非
反射部材を配置したため、発光点に対向する原稿面の光
量が抑えられ均一な光量分布が得られる。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明を添付図面に示した
形態例により詳細に説明する。なお、形態例の説明に先
立ち、光源としてフィラメントを備えた多点発光光源、
例えばハロゲンランプを用いた読取り装置の問題点につ
いて少しく説明する。上記読取り装置を用いた原稿画像
の読取りにおいては、光源からの光を原稿面で反射させ
ることにより得た反射画像光により読取りを行うことが
一般的であり、この種の画像読取り装置では、画像読取
位置において光源からの光を反射部材を用いて集光させ
ることによって、省電力、省スペ−ス化を図っている。
また高速読取りの必要性の増大等に応じて、集光効率の
向上も図られている。照明光学系は上記の理由により、
図６に示した如く、光源１とその光源からの光を集光せ
しめる反射部材２、３とを備えており、画像読取り装置
の画像読取り位置に集光させる構成となっている。光源
１としては、上記の理由から光量の多い発光手段である
フィラメントを用いた光源、一般的にはハロゲンランプ
等が用いられることが多い。通常、フィラメントを備え
た光源のフィラメントからの発光光は、直接には読取り
位置（原稿画像面）に集光させず、たとえば反射部材
２、３に一旦照射してから、反射部材での反射光を読取
り位置に集光させている。この結果、読取り位置での照
度分布をなめらかな分布状態にすること（リップルの防
止）が可能となっている。

【０００７】また、読取りの対象物として、さまざまな
種類の原稿、たとえば光沢のある原稿や、切り貼りによ
る段差のある原稿、或は和紙のような繊維状のパタ−ン
のある原稿などを忠実に画像読取りするため、２つの反
射部材２と３を読取り位置をはさんで左右に配置すると
共に、できるだけ光源１（一般的にはハロゲンランプな
どのフィラメントのある光源）から離間させることによ
り、指光性の強くない照度分布となるように構成される
（図６(b) ）。また、棒状光源のようにフィラメントを
長手方向にいくつも並べた光源を用いる場合に、コンタ
クトガラス上での集光のばらつきを小さくして正確な読
取り情報を得るためには、光源１の長手方向についても
照度分布を均一、且つなめらかな分布状態とする必要が
ある。

【０００８】図５は、フィラメントを備えた棒状光源、
即ち多点発光光源としてのハロゲンランプ１の一例にお
ける光エネルギー分布を示す図であり、各発光点（フィ
ラメント）１０からの光エネルギ−分布は図５のように
なる。このため、画像読取りをライン幅で行う際、棒状
光源１の長手方向の照度分布にも配慮が必要となり、光
源１からの光を直接読取り位置（ライン）に当てずに、
光源１からの光を反射部材２、３にまず照射した上で、
反射部材２、３からの反射光を画像読取り位置（ライ
ン）に集光し、原稿画像を読取る構成としている。この
構成において、光源１からの光を画像読取り位置に集光
した場合、光源１から読取り位置（ライン）までの光路
長は、反射部材２、３を介した光によって異なる。即
ち、各反射部材２、３の反射面のうちのいずれの部分で
反射した光であるかということによって上記光路長が異
なってくる。短い光路長を経て光源１から画像読取り位
置（ライン）に到着した光は、図５の距離Ｌ１の範囲内
に示す様に発光点１０からの光エネルギ−分布が不均一
な状態で残ったまま画像読取り位置（ライン）に照射さ
れるので、原稿情報の忠実な読取りにおいて不利とな
る。

【０００９】そこで、本発明の第１の形態例では、図１
に示す如く光源１から反射部材２、３を経由して原稿読
取り位置（ライン）に達する短い光路中において、各発
光点１０からの光が反射する反射部材２、３の反射面部
分、換言すれば各発光点（フィラメント）１０に対向し
た位置に拡散反射面１１を形成（拡散面とするための二
次加工）することにより、光源１の各発光点（フィラメ
ント）１０による照度分布ムラ（ランプ長手方向）の発
生を防止するようにした点が特徴的である。つまり、こ
の例では、図５の光路長Ｌ内に位置する光エネルギー分
布が悪影響を及ぼすことを防止する為に、この短い光路
長内に位置する反射部材２、３の反射面に予め拡散反射
面１１を形成しておくことによって、コンタクトガラス
上における光エネルギーの分布（照度分布）を光源の長
手方向においても、均一、且つなめらかな分布状態とし
ている。

【００１０】なお、拡散反射面１１を設けない場合に、
光エネルギー分布の不均一化を防止しようとすれば、光
源、反射部材等を原稿載置面から十分に遠ざけた位置に
配置する必要があるため、装置の大型化を招くが、本発
明によれば光路長をより短くしながらも、照度の不均一
化を防止できるので、小型化を達成できる。この点は以
下の他の形態例に於ても同様である。また、この形態例
では、ハロゲンランプの長手方向のうち、光量が過大な
部分の発光量のみを低減するために拡散反射面を設けて
いるので、ハロゲンランプの長手方向全体のトータルな
光量が必要値よりも低減する訳ではなく、十分な光量を
得ることができる。この点は以下の他の形態例に於ても
同様である。

【００１１】次に、図１の反射部材２、３に形成される
拡散反射面１１の形成位置として、光源１から反射部材
２、３を経て原稿面（読取り位置）に至る光路のうち、
光路長Ｌが光源１の発光点間距離ａよりも短くなる範囲
内の位置を選定することにより、上記形態例と同一の効
果が得られることに加えて、必要以上に光量の低下が生
じる事態の発生を防止できる。つまり、この形態例で
は、フィラメント（発光点）１０間の距離ａよりも光源
１から画像読取り位置（ライン）までの光路長が最も短
くなる場所、即ち、光源１の発光点（フィラメント）１
０に対向する反射部材の反射面（光エネルギーの分布差
の最も激しい箇所）に拡散反射面１１を形成することに
より、より優れた効果を発揮できる。また、この形態例
によれば、拡散面とするための二次加工の範囲が限定で
きるので、加工のためのコストを抑えることができる。
なお、ここで拡散面とは、拡散して反射するように加工
された面となるような加工を受けた面、そのような材質
のシート部材を貼ることによって形成された面、或はそ
のような材質の塗料を塗ることにって形成された面であ
る。

【００１２】次に、図２は本発明の第２の形態例の要部
の側面図であり、この形態例では、上記形態例の拡散反
射面１１に代えて、非反射部材１２を、各反射部材２、
３の反射面に貼付けることによって、上記形態例と同様
の効果を得る様にしている。なお、他の点については、
図１の構成を併せて参照する。フィラメント（発光点）
１０間距離ａよりも光源１から画像読取り位置（ライ
ン）までの光路長Ｌが短くなる反射部材の反射面につい
ては、とりわけ光源１の各発光点（フィラメント）１０
に対向する位置に非反射部材１２を貼付けることによ
り、光源の長手方向における光エネルギー分布の均一化
を達成する効果が高まる。この形態例の非反射部材の面
積は、上記形態例における拡散反射面の面積に比べて小
さくて済むことは明らかであろう。つまり、拡散反射面
と同一面積にすると、光量の減衰量が過大と成るから、
ハロゲンランプのトータルの光量を過小状態にしないよ
うに非反射部材の面積を調整する必要がある。なお、非
反射部材１２とは、光を吸収する色、材質を有したシー
ト部材、塗料をいう。

【００１３】次に、図３は本発明の第３の形態例の要部
の斜視図であり、この形態例では、上記形態例の拡散反
射面１１、非反射部材１２に代えて、各反射部材２、３
の反射面に開口１３を形成することによって、上記各形
態例と同様の効果を得る様にしている。なお、他の点に
ついては、図１の構成を併せて参照する。開口１３の形
成位置は、図５の光路長ＬがＬ１の範囲内となる反射面
であり、とりわけ、光源１の各発光点（フィラメント）
１０に対向する位置の反射部材２、３の反射面に開口部
（貫通穴）１３を形成することによって、光源１の長手
方向原稿読取り位置（ライン）の照度分布を均一でなめ
らかな分布状態とする効果を高めることができる。ま
た、このことは、フィラメント（発光点）間距離ａより
も光源１から画像読取り位置（ライン）までの光路長Ｌ
が短くなる範囲内の反射面に、開口部１３を形成するこ
とが有効であることを意味する。開口部を、光源から原
稿面に至る光路長が光源の発光点間距離よりも短くなる
範囲に形成することにより、開口部の大きさも限定され
るため強度の低下も抑えられ、別に補強部材を取り付け
る必要も生じない。なお、光源１の発光点（フィラメン
ト）１０に対向する位置等に開口部１３を形成すると、
画像読取り装置内に原稿反射光以外の不必要な光が発生
し、忠実な画像読取りが困難となるので、開口部１３を
形成した位置の裏側に所定の間隔を隔てて非反射部材１
４を配置し、不必要な光を遮光または吸収することが有
効である。この結果、不必要な洩れ光による悪影響をも
たらすことなく、光源の長手方向における照度分布の不
均一化を防止してなめらかな分布状態を実現でき、画質
の向上に資することができる。また、上記各形態例と同
一の効果が得られることに加えて、開口部の外部の構成
によって意図しないフレアが生じ画質を劣化させるとい
ったことを未然に防止することが可能となる。

【００１４】

【発明の効果】請求項１に記載の発明においては、反射
部材は、各々の発光点に対向した位置を拡散反射面とな
るように構成されているため、発光点に対向する原稿面
からの反射光量が抑えられ、均一な光量分布が得られ
る。また、光路長をより短く設定することができるた
め、小型な照明系を構成することが可能となる。請求項
２に記載の発明においては、請求項１の発明における反
射部材に形成される拡散反射面を、各発光点から原稿面
に至る光路長が発光点間距離よりも短くなる範囲に形成
しているため、請求項１の発明と同一の効果が得られる
ことに加えて、必要以上に光量の低下を生じることが防
止できる。また、拡散面とするための２次加工の範囲が
限定でき加工のためのコストを抑えることができる。

【００１５】請求項３に記載の発明においては、反射部
材は、各々の発光点に対向した位置に非反射部材を貼り
付けた構成を備えているため、各発光点に対向する原稿
面からの反射光量が抑えられ、均一な光量分布が得られ
る。また、光路をより短く設定することができるため、
小型な照明系を構成することが可能となる。請求項４に
記載の発明においては、請求項３の発明における非反射
部材を、光源から原稿面に至る光路長が光源の発光点間
距離よりも短くなる範囲に貼り付けるため、第３の発明
と同一の効果が得られることに加えて、必要以上に光量
の低下を生じることが防止できる。また、より小さな非
反射部材しか必要としないためコストを抑えることがで
きる。

【００１６】請求項５に記載の発明においては、反射部
材は、各々の発光点に対向した位置を開口部となるよう
に形成しているため、発光点に対向する原稿面の光量が
抑えられ均一な光量分布が得られる。また、より光路を
短く設定することができるため、小型な照明系を構成す
ることが可能となる。さらに、ファン等による冷却風の
流路が確保されるようになるため装置の温度上昇も抑え
られるといった効果も得られる。請求項６に記載の発明
においては、請求項５の発明における反射部材に形成さ
れる開口部を、光源から原稿面に至る光路長が光源の発
光点間距離よりも短くなる範囲に形成しているため、第
５の発明と同一の効果が得られることに加えて、開口部
の大きさも限定されるため強度の低下も抑えられ、別に
補強部材を取り付ける必要も生じない。請求項７に記載
の発明においては、第５、第６の手段における反射部材
に形成される開口部の外側に反射部材と所定の間隔を設
けた位置に非反射部材を配置したため、第５、第６の発
明と同一の効果が得られることに加えて、開口部の外部
の構成によって意図しないフレアが生じ画質を劣化させ
るといったことを未然に防止することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の形態例であり、反射部材に拡散
反射部材を設けた例の斜視図。

【図２】本発明の他の形態例の側面図であり、反射部材
に非反射部材を設けた例の側面図。

【図３】本発明の他の形態例の斜視図であり、反射部材
に開口部を設けた例の斜視図。

【図４】図３の変形例の側面図である。

【図５】棒状光源の発光点の光エネルギ−分布を示す
図。

【図６】（ａ）及び（ｂ）は従来の照明光学系の構成
図。

【符号の説明】

１・・・ 光源（フィラメントランプ） ２、３・・・ 反射部
材 １０・・・ フィラメント（発光点） １１・・・ 拡散反射面 １２・・・ 非反射部材 １３・・・ 開口穴 １４・・・ 非反射
部材

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 長手方向に沿って所定の間隔で配置され
   た複数の発光点を有する光源と、該光源からの光を集光
   して原稿画像に反射せしめる反射部材と、を有した照明
   光学系を備え、 該照明光学系によって照明された原稿画像からの反射画
   像光を結像光学系を介して読取り手段に結像することに
   より画像を読取る画像読取り装置において、 上記反射部材は、上記光源の各発光点に対向した位置に
   拡散反射面を有することを特徴とする画像読取り装置。
2. 【請求項２】 上記反射部材に形成する拡散反射面を、
   上記光源から原稿画像に至る光路長が光源の発光点間距
   離よりも短くなる範囲に形成したことを特徴とする請求
   項１に記載の画像読取り装置。
3. 【請求項３】 長手方向に沿って所定の間隔で配置され
   た複数の発光点を有する光源と、該光源からの光を集光
   して原稿画像に反射せしめる反射部材とを有した照明光
   学系を備え、 該照明光学系によって照明された原稿画像からの反射画
   像光を結像光学系を介して読取り手段に結像することに
   より画像を読取る画像読取り装置において、 上記反射部材は、上記光源の各発光点に対向した位置に
   非反射部材を配置した構成を有することを特徴とする画
   像読取り装置。
4. 【請求項４】 上記反射部材に形成される非反射部材
   は、上記光源から原稿画像に至る光路長が光源の発光点
   間距離よりも短くなる範囲に配置されていることを特徴
   とする請求項３に記載の画像読取り装置。
5. 【請求項５】 長手方向に沿って所定の間隔で配置され
   た複数の発光点を有する光源と、該光源からの光を集光
   して原稿画像に反射せしめる反射部材とを有した照明光
   学系を備え、 該照明光学系によって照明された原稿画像からの反射画
   像光を結像光学系を介して読取り手段に結像することに
   より画像を読取る画像読取り装置において、 上記照明光学系の反射部材は、各々の発光点に対向した
   位置に開口部を有していることを特徴とする画像読取り
   装置。
6. 【請求項６】 上記反射部材に形成した開口部は、上記
   光源から原稿画像に至る光路長が光源の発光点間距離よ
   りも短くなる範囲に形成されることを特徴とする請求項
   ５に記載の画像読取り装置。
7. 【請求項７】 上記反射部材に形成した開口部の外側で
   あって該反射部材と所定の間隔を設けた位置に非反射部
   材を配置したことを特徴とする請求項５、６に記載の画
   像読取り装置。