JPH10308849A - 画像読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 原稿色、機械的位置の誤差および光量の経時
変化の影響を受けることなしに、光量補正の精度を向上
する画像読取装置を提供することにある。 【解決手段】 原稿台ガラス２の光源側に副走査方向に
延びる副走査方向基準反射部材１４が設けられるため、
副走査方向基準反射部材１４の読取時、原稿１０からの
反射光の迷光が遮断されるので読取出力の光量補正が適
正に行われる。また読取開始側から読取終了側へ照度が
単調に減少または増大する特性をもつ光源または光源レ
イアウトを設定したため、読取開始側から読取終了側へ
の光源の移動時、光源の機械的位置の変位、反射鏡の角
度や読取ラインの位置ずれが発生しても、基準反射部材
１４の読取出力に基づく光量補正により実読み取り走査
時に読取出力の誤差を小さくすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、原稿の画像を光電
変換手段を経由して読み取る画像読取装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】書籍や書類等の原稿をイメージ情報とし
て読み取る従来の画像読取装置として、原稿台ガラスの
上に原稿を載せ、光源から原稿に反射した反射光を反射
鏡により結像レンズに導き、結像レンズから多数の光電
変換素子としてのラインセンサ上に結像させるようにな
っているものが知られている。

【０００３】このような画像読取装置では、ラインセン
サの連続する方向（主走査方向）に連続する主走査方向
基準反射部材を設け、その主走査方向基準反射部材の読
み取り結果を基準としてラインセンサ内の個々のセンサ
の感度の不均一性や結像レンズ等の特性、および光源に
よる主走査方向の照明の不均一性についての補正（一般
にシェーディング補正と呼ばれる。）を行う。さらに副
走査中に発生する全体的な光量変化も補正して高品質の
画像読取りを行うため、特開昭５５−８１９３号、特開
昭６１−３０８６５号の各公報に開示される画像読取装
置では、副走査方向に連続する基準反射部材を設け、こ
の副走査方向基準反射部材の反射光を読み取った出力を
基準にして光量の補正を行う。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
画像読取装置によると、次の（１）、（２）に示す問題
がある。

【０００５】（１）隣接する原稿色に依存する光量の補
正への影響 副走査方向基準反射部材を読み取っての光量の補正は、
主として光源で点灯後に発生する光源の光量の経時的変
化を補正するものであり、画像の読取り開始時から読取
り終了まで副走査をする間の光源の光量の変化を検出し
て補正を行う。このため、原稿を載置する位置に隣接し
て原稿を照明する光源の光により照明される位置に副走
査方向に連続する副走査方向基準反射部材が設けられ、
その反射光は原稿で反射した反射光と同様に反射鏡によ
り結像レンズに導かれラインセンサの端部のセンサによ
り読み取られる。このため、副走査方向基準反射部材は
原稿が載置される位置に近接して設けることが、光源や
反射鏡やラインセンサを長くしないために必要である。

【０００６】一般に基準反射部材は原稿と同じ条件で照
明されるように原稿台ガラスの上面に設置される。例え
ば図８（Ａ）に示すように、基準反射部材１１に近接し
て原稿台ガラス２の上面に白色原稿１０ａが載置された
場合、光源からの照射光により白色原稿１０ａで反射し
た光の一部が原稿台ガラス２の下面で反射した迷光によ
り基準反射部材１１が照明されるため、基準反射部材１
１の反射光が増加し、ラインセンサにより読み取られる
基準反射部材１１の出力が大きくなる。

【０００７】これに対し、図８（Ｂ）に示すように、原
稿台ガラス２の上面に黒色原稿１０ｂが載置された場合
は、黒色原稿１０ｂで反射する光が少ないため迷光は殆
どない状態であり、基準反射部材１１の読み取り出力は
正常となる。

【０００８】このように基準反射部材の読み取り結果は
近接する原稿の有無やその色により影響を受け、その読
み取り結果による光量の補正が正しく働かない。

【０００９】（２）副走査による位置ずれによる光量の
補正への影響 光量の補正については、副走査方向の端部に設置された
副走査基準反射部材の光量の変化を検出してその光量の
変化により全体の読み取り結果を補正する。一般的に光
源の経時的な光量変化については光源から照射される光
量がほぼ一様に変化するため、この補正により光量の補
正が正常に行われる。

【００１０】しかしながら、画像読取装置において副走
査を行った場合、副走査送りを行う各部の相対的な位置
ずれが生じたり、反射鏡の取り付け角度精度等により光
源の位置に対して原稿をラインセンサにより読み取る位
置が相対的に移動する場合があり、例えば図９に示すよ
うに、光源４に対してラインセンサが読み取る方向に傾
きが生じている場合には、副走査による相対的な移動に
よる光量の変化は基準反射部材位置と基準反射部材反対
側位置とで異なったものとなる。

【００１１】図９の左側は、光源４が原稿を照明してい
る照度分布とそれに対する読み取り位置とを模式的に、
基準反射部材位置と基準反射部材反対側位置について示
す。図９から理解されるように、基準反射部材側では読
取り開始から次第に光量が増加するのに対し、基準反射
部材反対側では読取り開始から次第に光量が減少する状
態となる。このような状態で基準反射部材の読取り値を
基準に全体の光量補正を行なう場合、基準反射部材反対
側では光量補正が逆効果となり、読み取った画像の品質
が低下する。

【００１２】本発明の目的は、上記のような問題を解決
した、副走査方向の光量補正が適正に行え、高品質の画
像読取りができる画像読取装置を提供することにある。

【００１３】本発明の他の目的は、機械的位置の誤差が
あっても適正な光量補正を行い、高品質の画像読取りが
可能な画像読取装置を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に記載
の画像読取装置によると、原稿台の光源側に副走査方向
基準反射部材が設けられているため、原稿からの迷光の
影響がなく、正確な光量の補正を行うことができ、また
原稿からの迷光の影響がないため原稿を載置する位置と
副走査方向基準反射部材を近接させることができ、これ
により画像読取装置を小型にできるという効果がある。

【００１５】本発明のように原稿台の光源側の面に副走
査方向基準反射部材を設置した場合、原稿台の原稿載置
面側に基準反射部材を設置する場合に比べ、原稿と微妙
に異なる条件で照明されるため、結像レンズによる結像
状態が若干ぼける傾向がある。しかし、本発明では、副
走査方向基準反射部材は光量の相対的な変化を検出する
目的のものであるため、照明条件の微妙な変化が光量の
補正に与える影響は小さく、むしろ結像状態が僅かに不
充分であることは相対的な光量の変化を検出する上で微
小なゴミや汚れの影響をなくす効果がある。

【００１６】さらに請求項２に記載の画像読取装置によ
ると、主走査方向基準反射部材は原稿台の原稿載置面に
設置されるため、主走査方向について正確なシェーディ
ング補正を行うことができる。主走査方向基準反射部材
の読み取り結果は、ラインセンサ内の個々のセンサの感
度の不均一性や結像レンズ等の特性、および光源による
主走査方向の照明の不均一性についての補正を行うた
め、原稿を読取る状態と同じ条件で読み取られる位置に
設置することで、各センサの出力の絶対的な補正が正確
に行われる。

【００１７】さらに請求項３に記載の画像読取装置によ
ると、副走査方向基準反射部材が、主走査方向基準反射
部材の端部まで延びる構成であるから、主走査方向基準
反射部材をラインセンサで読み取る際にその端部にある
副走査方向基準反射部材を同時に読み取ることができ
る。

【００１８】主走査方向基準反射部材の読み取り時に各
センサについて基準値を読み取り、原稿読取り時にその
基準値に従ってシェーディング補正を行う。本発明によ
れば、主走査方向の基準値を読み取ると同時に副走査方
向に相対的な光量の補正を行うための副走査方向基準反
射部材の基準値を読み取ることができ、その基準値に従
って副走査中に発生した光量の相対的な変化を補正する
ことで、原稿読取り時の補正は主走査方向基準反射部材
読み取り時の状態を基準として正確に行うことができ、
高い画像読取りの一様性、再現性を得ることができる。

【００１９】また、副走査方向基準反射部材が主走査方
向基準反射部材の端部まで延びていることで、主走査方
向についての照明等の条件が主走査方向基準反射部材の
読み取り時と原稿読み取り時と実質的に同じとなり、正
確なシェーディング補正を行うことができる。

【００２０】さらに請求項４に記載の画像読取装置によ
ると、光源により原稿が照射される副走査方向について
の照度分布が主走査方向全体に渡って単調に減少または
増大する光源レイアウトを設定したことにより、副走査
送りを行う各部の相対的な位置ずれが生じる場合や、反
射鏡の取り付け角度精度等により光源の位置に対して原
稿をラインセンサにより読み取る位置が相対的に移動す
る場合があっても、その相対的な移動による光量の変化
は原稿読取り範囲全体について一様な変化となる。この
ため、光量補正が逆効果となるような不具合を発生する
ことがなく、光源の位置に対してラインセンサにより読
み取る原稿の位置とが相対的に移動する場合の光量の変
動についても、副走査方向基準反射部材の出力による光
量補正により補正して軽減することができ、高い品質の
画像読取りが可能である。すなわち、光量補正により光
源による光量の変動を補正することは勿論、画像読取装
置の位置や角度等のずれによる影響を軽減することがで
きる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を示す
実施例を図面に基づいて説明する。

【００２２】本発明の第１実施例を図１〜図７に示す。

【００２３】図２に示すように、筐体１の上面に原稿ガ
ラス２が設けられ、筐体１の内部には第１キャリッジ２
１と第２キャリッジ３１とレンズキャリッジ４１とライ
ンセンサ４３とが設けられている。第１キャリッジ２１
の内部には光源４と反射鏡２２が備え付けられ、矢印Ａ
方向に移動可能である。また第２キャリッジ３１は反射
鏡３２、３３が設けられ、第１キャリッジ２１の移動速
度Ｖの２分の１の速度１/２Ｖで同方向のＢ方向に移動
可能である。レンズキャリッジ４１は筐体１の底部に微
少距離光軸方向に移動可能に取り付けられている。また
ラインセンサ４３は、ＣＣＤ等の電荷蓄積型光センサを
使用することができる。このラインセンサ４３は、入力
した光信号を電気信号に変換し、図示しない制御装置に
読取出力を送信する。

【００２４】図１に示すように、原稿台ガラス２の上面
の副走査方向の一方の端部には主走査方向に延びる主走
査方向基準反射部材１３が設けられている。この主走査
方向基準部材１３は平板状で両端が平行な帯状の白色基
準部材で、原稿載置側に設けられている。

【００２５】また原稿台ガラス２の下面すなわち光源側
の面には、主走査方向の一方の端部側に副走査方向に延
びる副走査方向基準反射部材１４が設けられている。副
走査方向基準部材１４は平板状で両端が平行な帯状の白
色基準部材である。副走査方向基準反射部材１４が原稿
台ガラス２の光源側に設けられているのは、光源４から
の光が副走査方向基準反射部材１４に反射するとき、原
稿１０の反射光の迷光が副走査方向基準反射部材１４を
照射するのを防止するためである。これにより、原稿台
ガラス２の上面に図１に示すように原稿１０を置いた状
態でも、原稿１０の表面の濃淡の影響を受けることな
く、副走査方向基準反射部材１４が読み取られ、副走査
方向基準反射部材１４による光量補正が適正に行われる
（図３参照）。

【００２６】また、副走査方向基準反射部材１４が原稿
台ガラス２の光源４側に設けられるため、原稿の迷光の
影響を受けることがないと同時に、結像レンズ４２のフ
ォーカシング条件が原稿の読み取りに対してずれてぼけ
るため副走査方向基準反射部材１４上の小さなゴミの影
響も受けにくく、光源４の光量変動状態が忠実に読み取
られる。

【００２７】一方、ラインセンサ４３のセンサごとに照
明状態等の正確なシェーディング補正を行うための主走
査方向基準反射部材１３については、図１に示すよう
に、原稿台ガラス２の上面（反光源側面）に設置する。
これは、原稿と同じ照明条件、フォーカシング条件で読
み取って、センサごとのわずかな出力差も補正できるよ
うにするためである。

【００２８】図４に示すように、光源４から照射する光
は、原稿台ガラス２の上面に置かれた原稿を照射する光
ＬＢ１と、原稿台ガラス２の下面に設けられた副走査方
向基準反射部材１４を照射する光ＬＢ２とを比較する
と、光の進路方向が異なり、光量についても異なったも
のとなる。本実施例によれば、絶対的な光量を読み取る
ことが必要な主走査方向基準反射部材１３は原稿と同じ
条件である原稿台ガラス２の上面に設けられ、原稿台ガ
ラス２の下面の副走査基準反射部材１４の読取り値につ
いては相対的な変化を補正することに用いるため、問題
はない。

【００２９】副走査方向基準反射部材１４は主走査方向
基準反射部材１３の下面側つまり光源側まで延びている
ため、原稿１０を照射する条件と主走査方向基準反射部
材１３が照明される条件に実質的変化がなく正確なシェ
ーディング補正を行なうことができ、副走査方向基準反
射部材１４による光量補正は主走査方向基準反射部材１
３の読み取りを起点として継続して行えるので、高精度
の読取出力の光量補正が行える。さらには、副走査方向
基準反射部材１４が原稿台ガラス２の下面側に設置され
るため、原稿台ガラス２上の原稿の載置領域に段差を生
じることなく、広い原稿載置可能な領域を確保すること
ができる。

【００３０】また光源レイアウトは、図５に示すよう
に、副走査方向に単調に減少する照度特性をもつ光源レ
イアウトに設定する。この単調減少する照度特性をもつ
光源レイアウトは、複数のランプを使用したり原稿台ガ
ラス２に対し反光源側に反射鏡などを載置したりするこ
となしに、一個の光源ランプ４で原稿台ガラス２に向け
て原稿面を傾斜角θの方向に照射することで得られる。
光源の光照射方向の傾斜角度θは光源４に用いる光源ラ
ンプの照射の指向性により選択するができるだけ大きい
角度が望ましい。例えばθ＝３０°である。図５は、開
口窓３０を備えた光源４の場合の光源レイアウトと照度
分布であるが、照度は光源のほぼ真上付近の位置でピー
クとなり、その右側の広い領域で単調な右肩下がりの分
布となる。この単調な右肩下がりの照度分布の部分に読
取中心位置を設定し、読取開始時から読取終了後まで各
種の要因で位置ずれがあっても、全域がこの領域内に収
まるように設定する。

【００３１】読取装置の作動時、副走査しながらライン
ごとの読取を行なうが、このとき副走査移動により光源
４の位置とラインごとの読取位置の相対的な位置ずれが
機械的組み付け誤差、反射鏡２２の取り付け角度誤差な
どの理由で発生することがある。このような位置ずれに
ともなう照明光量の変化が発生した場合、図６に示すよ
うに、主走査方向に副走査方向基準反射部材１４の読取
位置から離れた位置であっても、読み取りラインに対し
て光源４が傾いていたとしても、副走査による読み取り
ラインの位置ずれは右肩下がりの単調な照度特性の右肩
部分の許容範囲Ｌの範囲内にあるため、副走査方向基準
反射部材１４の位置でも、副走査方向基準反射部材１４
から主走査方向に離れた位置でも、光量の相対的な変化
がほぼ一定となるため、その光量の変化は副走査方向基
準反射部材１４による光量補正により補正が行われる。

【００３２】本実施例によると、構造上特に副走査によ
る位置ずれが発生しやすいミラー移動方式の画像読取装
置において、読取位置と光源の相対的位置ずれが発生し
ても、その位置ずれによる光量の変化も光量補正により
補正され正確な読取出力を得ることができる。

【００３３】なお、この読取りラインの位置ずれに関す
る副走査方向基準反射部材１４の読取りによる光量補正
については、前述した図４による説明のように、原稿面
と副走査方向基準反射部材１４の面の位置が異なるた
め、その光量の変化についても微妙な差が発生する。図
７は原稿面と副走査方向基準反射部材１４の面について
の副走査方向の照度分布を示すものであるが、本実施例
においてはその差は少なく、副走査方向基準反射部材１
４の読取り出力による光量補正が正確に行える。本実施
例のように原稿面においても副走査方向基準反射部材１
４の面においても同様に副走査方向についての照度分布
が、主走査方向全体に渡って単調に減少または増大する
ように光源レイアウトを設定することで読取りラインの
位置ずれがあっても良好な光量補正を実現できる。

【００３４】なお、原稿面と副走査方向基準反射部材１
４の面において同様の単調な照度分布は、図４に示すよ
うに、光源４の照射角度θを大きくするために、原稿台
ガラス２の読取位置と光源４の中心軸との副走査方向距
離ａを、光源４の光軸と原稿台ガラス２の上面との距離
ｂに対して相対的に小さくするとともに、原稿台ガラス
２の厚さｔを距離ｂに対して例えば５分の１に小さくす
ることで得られる。

【００３５】本実施例によると、光源４の照度特性が読
取開始から読取終了にむけて照度が単調に減少する照度
特性を用いたので、読取ラインの位置ずれがあったとし
ても、同じ距離移動すればほぼ同じ比率で光量が変化す
るため、副走査方向基準反射部材１４による光量補正を
極めて正確に実読取出力に反映することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例による画像読取装置の基準反射
部材の位置を説明するための斜視図である。

【図２】本発明の実施例による画像読取装置の模式図で
ある。

【図３】本発明の実施例による光源からの照射光の当た
り方の説明図である。

【図４】本発明の実施例による光源からの光の照射方向
ならびに光源の光開口窓を説明するための説明図であ
る。

【図５】本発明の実施例による副走査方向の照度特性の
説明図である。

【図６】本発明の実施例による読取ラインの位置ずれと
副走査方向基準反射部材の照度分布との関係を示す説明
図である。

【図７】本発明の実施例による原稿面の輝度分布と副走
査方向基準反射部材の輝度分布を示すデータ図である。

【図８】従来例の副走査方向基準反射部材の光の反射特
性を示す説明図である。

【図９】従来の画像読取装置による読取ラインの位置ず
れと照度の分布との関係を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 筐体 ２ 原稿台ガラス（原稿台） ４ 光源 １０ 原稿 １１ 基準反射部材 １３ 主走査方向基準反射部材 １４ 副走査方向基準反射部材 ２１ 第１キャリッジ ２２ 反射鏡 ３１ 第２キャリッジ ３２、３３ 反射鏡 ４１ レンズキャリッジ ４２ 結像レンズ ４３ ラインセンサ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源により照射された原稿および基準反
   射部材からの反射光をラインセンサで受光して電気信号
   に変換する画像読取装置であって、原稿台の光源側の面
   に副走査方向基準反射部材を設けたことを特徴とする画
   像読取装置。
2. 【請求項２】 前記原稿台の副走査方向の一方側端部で
   かつ原稿載置面側に主走査方向基準反射部材を有するこ
   とを特徴とする請求項１記載の画像読取装置。
3. 【請求項３】 前記副走査方向基準反射部材は、前記主
   走査方向基準反射部材の端部まで延びていることを特徴
   とする特許請求項２記載の画像読取装置。
4. 【請求項４】 前記光源により原稿が照射される副走査
   方向についての照度分布が、主走査方向全体に渡って単
   調に減少または増大する光源レイアウトを設定した事を
   特徴とする請求項１ないし３の何れかに記載の画像読取
   装置。