WO2005053307A1

WO2005053307A1 - イメージセンサーユニット及び画像読取装置

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Publication number: WO2005053307A1
Application number: PCT/JP2003/015147
Authority: WO
Inventors: Takahiro Kaihotsu
Original assignee: Canon Components, Inc.
Priority date: 2003-11-27
Filing date: 2003-11-27
Publication date: 2005-06-09
Also published as: AU2003304671A1; CN1726695A; TW200526010A; TWI250782B; CN100409656C; JP3885088B2; JPWO2005053307A1

Abstract

照明装置（５、６）がレンズアレイ（２）の両側に互いに対向して配置されている。レンズアレイ（２）の有効被写界深度をａとすると、レンズアレイ（２）の光軸に沿った照明装置（５、６）の光量分布曲線の９０％値幅はいずれもａ以上である。照明装置（５）からの照明光の光軸（Ｚ２）とレンズアレイ（２）の光軸（Ｚ１）との交点（Ｂ）は、レンズアレイ（２）の原稿側焦点（Ａ）よりもレンズアレイ（２）に近く位置しており、照明装置（６）からの出射光の光軸（Ｚ３）と光軸（Ｚ１）との交点（Ｃ）は、原稿側焦点（Ａ）よりもレンズアレイ（２）から遠く位置している。また、交点（Ｂ、Ｃ）と原稿側焦点（Ａ）との距離は、いずれもａ／２以下である。

Description

明細書

ィメ一ジセンサーュニット及び画像読取装置技術分野

本発明は、イメージスキャナ、ファクシミリ及び複写機等に好適なイメージセンサ一ユニット及び画像読取装置に関し、特に、原稿面からの反射光を読取るイメージセンサ一ユニット及び画像読取装置に関するものである。背景技術

従来、イメージスキャナ、ファクシミリ及び複写機等の画像読取装置において、原稿面からの反射光を読取る画像読取手段のひとつとして密着型イメージセンサ一（以下 C I Sと略す。）が使用されている。

この密着型イメージセンサーは、原稿を照射するための光源を有しており、レンズを通した反射光を受けて、光電変換素子で形成された受光部で反射光を電気画像に変換する。近年、画像読取装置の読取り速度の高速化に伴い、読取り時間を短縮するために、照明光強度を増すことが求められている。そこで、レンズアレイを挟んで 2系統の照明装置を対向させて用いて照射光量を増大させる技術が公開されている（例えば、特許文献 1 (特開 2 0 0 2— 5 7 8 5 3号公報））。

密着型イメージセンサーユニット（C I Sユニット）は、原稿を支持する透明な原稿支持体の下方に取り付けられて用いられる。画像読取装置内におけるイメージセンサ一ユニットの取り付け方式には、主に下記の 2通りがある。

( 1 ) 画像読取装置にセンサーユニットを固定して、原稿支持体上の原稿を移動させて読取りを行うシートフィード型

( 2 ) 画像読取装置の原稿支持体上に原稿を固定して、センサーユニットを移動させて読取りを行うフラットべッド型

ここで、従来の C I Sュニットの構成例について説明する。図 8は、従来の C I Sュニットの構成を示す断面図である。従来の C I Sユニットにおいては、フレーム 1 1に、原稿を照明するための L E Dを搭載する光源 1 5 a及び 1 5 b、並びに照明装置 1 6 a及び 1 6 bが支持されている。照明装置 1 6 a及び 1 6 bは、夫々光源 1 5 a及び 1 5 bからの出射光を取り入れ、原稿読取部の 1ラインの長さにわたって照明光量が略均 —になるように出射する導光体から構成されている。また、フレーム 1 1の下方には、原稿の光学像を電気信号に光電変換する受光部を複数備えたライン状のセンサーアレイ 1 3を搭載したセンサー基板 1 4が取り付けられており、フレーム 1 1には、原稿の光学像をセンサーアレイ 1 3上に結像するレンズアレイ 1 2も支持されている。また、センサ一基板 1 4の下方には、センサーアレイ 1 3と外部機器とを接続するコネクタ 1 7 が取り付けられている。このような従来の C I Sユニットは、上述のように、原稿支持体 1 8の下方に取り付けて用いられる。

この C I Sュニットでは、原稿を照明する照明装置の光量を増大させるために、光源及び照明装置からなる照明系が 2系統設けられており、これらがレンズアレイ 1 2を挟んで対称な位置に対向するようにして配置されている。また、照明装置 1 6 a及び 1 6 bの光線射出部に集光機能が設けられており、光の利用効率が高められている。

例えば、レンズァレイ 1 2の原稿側焦点 Aを、原稿支持体 1 8の原稿側表面位置よりもわずかに浮かしており、レンズアレイ 1 2から離れた位置に 2系統の照明装置からの光を集光させている。つまり、レンズアレイ 1 2の被写界深度が深くされている。このような構造とすることにより、シートフィード型の画像読取装置においては、通紙速度の高速化に伴う原稿と原稿支持体間との間の接触摩擦が過大になることを回避することができ、また、フラットベッド型の画像読取装置においては、表面に凹凸のある原稿を容易に読取ることができる。

特許文献 1には、光源からの照明光のピーク位置をレンズアレイの原稿側焦点よりわずかに浮かすことにより、原稿用紙が原稿支持体から浮上した場合にも安定した光量で読取りが行われる構成が提案されている。

この対向する 2方向から原稿を照射する方法によれば、原稿を照明する光量が増加すると同時に、原稿上の凹凸等の表面状態に対応して発生する影の発生を小さくすることができ、読取り画像の品位が向上する。

しかしながら、このような従来の技術には、以下のような課題がある。

より高速の読取りを可能にするためには、光源からの光利用効率をより向上する必要があり、導光体の光出射部からの光を集光して、光量を増加させることが必要である。そこで、特許文献 1においては、照明装置を複数個使用して原稿を照明する光量を増加するにあたり、 2つの光源の焦点位置を揃えて光量を増加させている。しかし、この構成では、導光体の集光性を高めた結果、照明光の合成光量分布が先鋭となり、以下のような副作用が生じる。

図 9は、従来の C I Sュニットを用いた高速のシートフィード型の画像読取装置を示す断面図である。この画像読取装置には、原稿支持体 1 8と対向するようにして圧板 2 7が設けられており、原稿支持体 1 8と圧板 2 7との間の空間が紙搬送路 2 8となっている。また、紙搬送路 2 8を挟むようにして原稿搬送ローラー 2 5が設けられており、原稿搬送ローラー 2 5により原稿 2 6が紙搬送路 2 8内を搬送される。圧板 2 7の高さは、紙搬送路 2 8の中央に原稿側焦点 Aが位置するように設定されている。

このような C I Sユニットを用いた高速のシ一卜フィード型の画像読取装置では、紙搬送路 2 8を原稿 2 6が通過する時に、レンズアレイ 1 2の光軸方向に対して原稿 2 6 の位置が、原稿側焦点 Aを基準として遠近両方向（レンズアレイ 1 2の光軸方向）で変動する。紙搬送路 2 8の幅 Pは原稿 2 6が揺れてその位置が変動する最大幅を意味している。そして、原稿 2 6の位置がレンズアレイ 1 2の光軸方向で変動すると、原稿 2 6 の表面はレンズアレイ 1 2の光軸に対して垂直であるため、原稿 2 6の表面上の照明光量が変化してしまう。このため、原稿 2 6の濃度が均一であっても、読取装置の出力画像には読取り位置の高さの変動に依存した濃度変動が発生しやすい。

また、従来のフラットベッド型の画像読取装置においても、上述のように、一般に、表面に凹凸のある原稿を容易に読取れるように、レンズアレイ 1 2の原稿側焦点 Aは原稿支持体 1 8の原稿側表面位置よりも上方に設定されている。このため、原稿の位置がレンズアレイ 1 2の光軸方向で変動した場合に濃度変動が発生しやすい。

このような濃度変動を抑制するために、レンズの被写界深度範囲内において、照明光の光量変動の許容範囲を 1 0 %以内にすることが求められている。

そこで、特許文献 2 (特許第 2 8 4 8 4 7 7号公報）には、 2系統の光源を配置し、各光源の照射位置を受光素子の光軸上において上下方向にずらすことにより、結像手段の被写界深度の範囲内で原稿面の照度がほぼ一定となるようにすることが記載されている。このような構成では、合成光量分布が平坦化され、原稿の位置ずれが生じたとしても、読取り光量の変動が抑制される。

しかしながら、この構成では、光量分布の均一性は向上しているが、合成光量自体は増加しておらず、高速な読取に好適であるとはいえない。

このように、複数の光源を用いた場合、合成光量を大きくすることと、その光量分布を均一にすることとの間には、トレードオフの関係性がある。つまり、均一性を重視すると合成光量分布の先鋭性が減少してピーク光量が減少してしまう。

(特許文献 1 ) 特開 2 0 0 2— 5 7 8 5 3号公報

(特許文献 2 ) 特許第 2 8 4 8 4 7 7号公報発明の開示

本発明はかかる実情に鑑みてなされたものであり、高い照射光量を得ながら、原稿の高さの変動に伴う読取り光量の変動を抑制することができるィメ一ジセンサーュニット及び画像読取装置を提供することを目的とする。

本発明に係るイメージセンサーュニットは、原稿を照明する第 1及び第 2の照明装置と、原稿からの反射光を結像する結像手段と、前記反射光を電気信号に変換する画素を複数備えたセンサ一アレイと、を有するイメージセンサーユニットであって、前記第 1 及び第 2の照明装置は、前記結像手段の両側に互いに対向して配置されており、前記結像手段の有効被写界深度を aとすると、前記結像手段の光軸に沿った各照明装置の光量分布曲線の 9 0 %値幅はいずれも a以上であり、前記第 1の照明装置からの出射光の光軸と前記結像手段の光軸との第 1の交点は、前記結像手段の原稿側焦点よりも前記結像手段に近く位置しており、前記第 2の照明装置からの出射光の光軸と前記結像手段の光軸との第 2の交点は、前記結像手段の原稿側焦点よりも前記結像手段から遠く位置しており、前記第 1及び第 2の交点と前記原稿側焦点との距離は、いずれも 2以下であることを特徴とする。

本発明においては、第 1及び第 2の交点が原稿側焦点を基準として互いに異なる方向にずれているため、結像手段の光軸に沿った合成光量の変動が抑制される。また、ずれの大きさ及び各照明装置の光量分布曲線が適切に規定されているため、結像手段の有効被写界深度 aの範囲内での光量変動が 1 0 %以内となると共に、合成光量のピーク値は照明装置が 1つのときの 1 8 0 %以上となる。従って、高い照射光量が得られると共に、原稿の高さの変動に伴う読取り光量の変動が抑制される。図面の簡単な説明

図 1は、本発明の第 1の実施形態に係る C I Sュニッ卜の構成を示す断面図である。図 2は、光軸及び照明装置 5の光量分布曲線の 9 0 %値幅を示す模式図である。図 3は、原稿支持体 1 8の表面からの高さ d Lと種々の相対光量との関係を示すダラフである。

図 4は、原稿支持体 1 8の表面からの高さ d Lと 1個の照射装置の照射光量を基準としたときの相対光量との関係を示すグラフである。

図 5は、本発明の第 2の実施形態に係る C I Sュニッ卜の構成を示す断面図である。図 6は、本発明の第 3の実施形態に係る C I Sュニッ卜の構成を示す断面図である。図 7は、本発明の第 4の実施形態に係るフラットべッド型イメージスキャナの外観を示す斜視図である。

図 8は、従来の C I Sユニットの構成を示す断面図である。

図 9は、従来の C I Sユニットを用いた高速のシートフィード型の画像読取装置を示す断面図である。

図 1 0は、特許文献 2に記載の構成（従来技術）を示す模式図である。

図 1 1は、図 1 0に示す構成で得られる光量分布曲線を示すグラフである。発明を実施するための最良の形態

以下、本発明の実施形態について、添付の図面を参照して具体的に説明する。

(第 1の実施形態）

先ず、本発明の第 1の実施形態について説明する。図 1は、本発明の第 1の実施形態に係る C I Sユニットの構成を示す断面図である。本実施形態においては、フレーム 1 に、原稿を照明する照明装置 5及び 6が支持されている。フレーム 1の下方には、原稿の光学像を電気信号に光電変換する受光部を複数備えたセンサーアレイ 3を搭載したセンサ一基板 4が取り付けられており、フレーム 1には、原稿の光学像をセンサーアレイ 3上に結像するレンズアレイ（結像手段） 2も支持されている。センサーアレイ 3はレンズアレイ 2のセンサー側焦点に位置している。また、センサ一基板 4の下方には、センサ一アレイ 3と外部機器とを接続するコネクタ 7が取り付けられている。更に、照明装置 5及び 6には、 L E D (図示せず）が光源として設けられている。照明装置 5及び 6は互いにレンズアレイ 2を挟んで対向して配置されている。また、レンズァレイ 2の光軸 Z 1と照明装置 5の光軸 Z 2の基点 5 aとの水平距離 x 1が、光軸 Z 1と照明装置 6の光軸 Z 3の基点 6 aとの水平距離 X 2よりも短い。更に、本実施形態では、照明装置 5は、その光軸 Z 2と光軸 Z 1との交点 Bが、レンズァレイ 2の原稿側焦点 Aよりレンズアレイ 2に近くなるように配置されている。一方、照明装置 6は、その光軸 Z 3と光軸 Z 1との交点 Cが、レンズアレイ 2の原稿側焦点 Aよりレンズァレイ 2から遠くなるように配置されている。

また、焦点 Aと交点 Bとの距離、及び焦点 Aと交点 Cとの距離は、互いに実質的に等しくなるように、照明装置 5及び 6が配置されている。更に、レンズアレイ 2の有効被写界深度を aとすると、焦点 Aと交点 Bとの距離及び焦点 Aと交点 Cとの距離は、いずれも a / 2以下である。

更に、レンズアレイ 2の光軸に沿った照明装置 5及び 6の光量分布曲線の 9 0 %値幅は、いずれも a以上である。ここで、図 2を参照しながら、光軸及び照明装置 5の光量分布曲線の 9 0 %値幅について説明する。

レンズァレイ 2の光軸 Z 1とは、レンズァレイ 2の原稿側焦点 Aとセンサ一側焦点 D とを結んだ直線をいう。また、照明装置 5の光軸 Z 2とは、照明装置 5からの出射光の光軸でもあり、図 2に示すように、原稿支持体（図示せず）からの原稿面 Oの高さを変化させながら出射光を原稿面〇に投射したときに、原稿面 Oと直交する方向への反射光の光量分布曲線 Sのピーク位置を結んだ線をいう。なお、センサ一アレイ 3は、センサ一側焦点 Dに配置されている。

また、照明装置 5の光量分布曲線の 9 0 %値幅とは、レンズァレイ 2の光軸 Z 1に沿つて原稿面 Oを移動させたときの光軸 Z 1と原稿面 Oとの交点（読み取り点）における照明光強度の分布を示す分布曲線 I ( Z ) において、その照明光強度がピーク値の 9 0 %以上となる原稿面〇の移動範囲の幅 Wをいう。

照明装置 6の光軸 Z 3及び光量分布曲線の 9 0 %値幅についても同様である。

なお、基点 5 a及び 5 bのレンズアレイ 2の光軸方向における高さは互いに一致している。

このような C I Sュニットは、原稿を支持する透明な原稿支持体 8の下方に取り付けて用いられる。このように構成された第 1の実施形態に係る C I Sュニットでは、原稿が焦点 A付近に位置する時には、照明装置 5及び 6からの照明光量は、互いにほぼ等しくなり、これらの総和が原稿に照射される。

この状態から原稿が焦点 Aよりもレンズァレイ 2側にずれると、照明装置 5からの照明光量が増加すると共に、照明装置 6からの照明光量が減少し、これらの総和が原稿に照射される。

一方、原稿が焦点 Aよりもレンズアレイ 2から離間する方向にずれると、照明装置 5 からの照明光量が減少すると共に、照明装置 6からの照明光量が増加し、これらの総和が原稿に照射される。

従って、原稿が焦点 Aからレンズアレイ 2の光軸 Z 1に沿ってどちらの方向に移動したとしても、つまり原稿支持体 8からの原稿の高さが変動したとしても、照明装置 5及び 6からの照射光量の変動は互いに相殺され、原稿に照射される合成光量はほとんど変動しない。この結果、本実施形態によれば、画像読取装置の出力画像に発生する濃度変動を軽減することができる。

次に、実際に本願発明者が第 1の実施形態と同様の構造の C I Sユニットを備えたシ —トフィード型画像読取装置を作製し、光量分布を測定した結果について説明する。このシートフィード型画像読取装置においては、レンズアレイ 2の有効被写界深度 a を ± 0 . 3 mm、紙搬送時の位置変動幅 Pを 0 . 6 mmとし、レンズアレイ 2の原稿側焦点 Aの位置を原稿支持体 1 8の表面から 0 . 3 mm離れた点とした。

この場合、レンズアレイ 2の光軸方向における原稿の位置変動は、原稿側焦点 Aを基準にして最大 ± 0 . 3 mm発生することになる。よって、この範囲で照明光量分布の変動が小さいことが要求される。

また、光軸 Z 1と照明装置 5内の基点 5 aとの距離 X 1を、光軸 Z 1と照明装置 6内の基点 6 aとの距離 X 2よりも 0 . 3 mm程度小さくした。

図 3に、上述のようにして作製したシートフィード型画像読取装置（実施例）及び図 8に示す構造を採用したシートフィード型画像読取装置（従来例）の被写界深度特性（照明深度特性）を示す。図 3は、原稿支持体 1 8の表面からの高さ d Lと種々の相対光量との関係を示すグラフである。

従来例の相対的な光量分布曲線（·と実線）では、原稿の位置変動幅 Pである ± 0 . 3 mmの範囲内において、約 5 %の光量変動が発生していた。これに対し、実施例の相対的な光量分布曲線（〇と実線）における光量変動は約 2 %と極めて小さかった。ここで、実施例の光量分布は、照明装置 5による相対的な光量分布と照明装置 6による相対光量分布との合成から得られたものである。

なお、図 3に示す相対光量は、照明装置 5からの照明光の光量の分布、照明装置 6からの照明光の光量の分布、実施例で得られる光量分布及び従来例で得られる光量分布について、夫々最大となる光量を基準としたときの相対的な光量である。

従来例では、 2個の照明装置の焦点位置を一致させているため、それらを合成して得られる光量分布のピーク光量は 2 . 0と大きかったが、光量分布の先鋭性が大きかった。このため、原稿の位置ずれによって急激に光量が変動じた。

これに対し、実施例では、ピーク光量（1 . 9 1 ) は従来例よりも若干小さいものの、光量分布曲線の先鋭性が小さく、レンズアレイ 2の被写界深度内における光量変化が著しく低減されていた。つまり、原稿の位置ずれが生じても、光量の変動は小さい。従つて、読取光量の誤差も小さくなる。また、ピーク光量が 1 . 9であれば、十分な高速読取りが可能である。

このように、第 1の実施形態によれば、レンズアレイ 2の原稿側焦点 Aから交点 B及び Cがずらされているため、なだらかな光量分布曲線が得られる。

また、原稿側焦点 Aと交点 B及び Cとのずれの大きさを、レンズアレイ 2の被写界深度を aとしたときに、 a Z 2以下とすると共に、照明装置 5及び 6からの各照射光の光量分布曲線の 9 0 %値幅を a以上としているため、照明装置 5及び 6からの各照射光のピーク光量を 1とすると、原稿に照射される光のピーク光量は少なくとも 1 . 8となる。従って、十分な光量が得られ、高速の読取りが可能となる。これに対し、ずれの大きさが a / 2を超えているか、又は光量分布曲線の 9 0 %値幅が a未満であると、照明装置 5からの照射光と照明装置 6からの照射光とを足し合わせても、十分なピーク光量が得られないことが懸念される。

ずれの大きさは、上述のように、被写界深度を aとしたとき、士 a Z 2以内であることが好ましいが、この範囲内で若千変動していても同様の効果を得ることができる。つまり、第 1の実施形態においては、レンズアレイ 2の原稿側焦点 Aから交点 B及び Cがずらされているだけでなく、そのずれの大きさ及び照明装置 5及び 6からの照射光の光量分布曲線が適切に規定されているため、十分な合成光量を確保しながら、なだらかな光量分布曲線を得ることができる。

(第 2の実施形態）

次に、本発明の第 2の実施形態について説明する。図 5は、本発明の第 2の実施形態に係る C I Sュニットの構成を示す断面図である。なお、図 1に示す第 1の実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付している。

本実施形態では、センサ一アレイ 3の表面からの基点 5 aの高さ h 1が、センサーァレイ 3の表面からの基点 6 aの高さ h 2よりも低い。更に、本実施形態でも、照明装置 5は、その光軸 Z 2と光軸 Z 1との交点 Bが、レンズアレイ 2の原稿側焦点 Aよりレンズアレイ 2に近くなるように配置され、照明装置 6は、その光軸 Z 3と光軸 Z 1との交点 Cが、レンズアレイ 2の原稿側焦点 Aよりレンズアレイ 2から遠くなるように配置されている。

また、本実施形態においても、焦点 Aと交点 Bとの距離、及び焦点 Aと交点 Cとの距離は、互いに実質的に等しくなるように、照明装置 5及び 6が配置されている。更に、レンズァレイ 2の有効被写界深度を aとすると、焦点 Aと交点 Bとの距離及び焦点 Aと交点 Cとの距離は、いずれも a / 2以下である。

このように構成された第 2の実施形態によっても、第 1の実施形態と同様の効果が得られる。

(第 3の実施形態）

次に、本発明の第 3の実施形態について説明する。図 6は、本発明の第 3の実施形態に係る C I Sュニットの構成を示す断面図である。なお、図 1に示す第 1の実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付している。

本実施形態では、光軸 Z 1と基点 5 a及び 5 bとの距離は同一であり、また、センサ —アレイ 3の表面からの基点 5 a及び 5 bの高さも同一であるが、フレーム 1の照明装置 5を支持する部分が内側に傾斜しており、フレーム 1の照明装置 6を支持する部分が外側に傾斜している。このため、第 1の実施形態と比較すると、照明装置 5及び 6が時計の回転方向に回転移動させられ、また、それらからの照明光の光軸 Z 2及び Z 3も時計の回転方向に回転移動させられている。このため、光軸 Z 2と光軸 Z 1とがなす角度と光軸 Z 3と光軸 Z 1とがなす角度とが相違している。更に、本実施形態でも、照明装置 5は、その光軸 Z 2と光軸 Z 1との交点 Bが、レンズアレイ 2の原稿側焦点 Aよりレンズアレイ 2に近くなるように配置され、照明装置 6は、その光軸 Z 3と光軸 Z 1との交点 Cが、レンズアレイ 2の原稿側焦点 Aよりレンズアレイ 2から遠くなるように配置されている。

また、本実施形態においても、焦点 Aと交点 Bとの距離、及び焦点 Aと交点 Cとの距離は、互いに実質的に等しくなるように、照明装置 5及び 6が配置されている。更に、レンズァレイ 2の有効被写界深度を aとすると、焦点 Aと交点 Bとの距離及び焦点 Aと交点 Cとの距離は、いずれも 2以下である。

このように構成された第 3の実; 61形態によっても、第 1の実施形態と同様の効果が得られる。

(第 4の実施形態）

次に、本発明の第 4の実施形態について説明する。第 4の実施形態は、第 1乃至第 3 の実施形態のいずれかを用いたフラットベッド型イメージスキャナ（画像読取装置）である。図 7は、本発明の第 4の実施形態に係るフラットベッド型イメージスキャナの外観を示す斜視図である。

第 4の実施形態では、筐体 7 2の内部に C I Sユニット 7 1が収納され、更に筐体 7 2内に C I Sュニット 7 1を移動させるための駆動モータ 7 4及びワイヤ 7 5が設けられている。筐体 7 2の上面にはガラス板 7 6が原稿支持体として貼り付けられている。また、筐体 7 2の端部には、原稿の圧板 7 7が開閉可能に取り付けられている。

このように構成された本実施形態では、駆動モー夕 7 4を駆動させてワイヤ 7 5を機械的に動かすことにより、. C I Sユニット 7 1は読取方向（走査方向）に移動して原稿の画像を読取ることができる。 C I Sュニット 7 1は照明部が一体に組み込まれたセンサ一ユニットとして構成され、光で照らされた原稿からの反射光は C I Sュニット 7 1 中のレンズアレイ（図示せず）によって光電変換素子に集光され、 1走査ライン毎に画像情報として出力される。このようにして、シート状の画像情報を読取り出力することが可能となる。

第 4の実施形態に係るイメージスキャナでは、 C I Sユニット 7 1が備えられているため、原稿用紙の位置変動や凹凸による影響を受けにくく、安定した画像情報を出力することができる。

本願発明者が、実際に第 4の実施形態と同様の構成のィメージスキャナを作製したところ、このイメージスキャナで得られた読取画像の濃度分布は、従来のものと比べて著しく改善されており、原稿に凹凸がある場合にも良好な読取画像が得られた。更に、光量が上がるため、スキヤナの読取速度を従来に比べて約 2倍に上げても良好な画像が得られた。

次に、特許文献 2に記載の構成（従来技術）を採用した場合に得られる光量について説明する。図 1 0は、特許文献 2に記載の構成を示す模式図である。また、図 1 1は、図 1 0に示す構成で得られる光量分布曲線を示すグラフである。

この構成では、特許文献 2に記載の発明の目的を最もよく達成できるように、照明装置 1 6 a及び 1 6 bとして、照射光の光量分布曲線の半値幅がレンズアレイ 1 2の被写界深度 aと一致するものを用いると共に、各照明装置からの照射光の光軸が、レンズァレイ 1 2の光軸に平行な方向において焦点 Aから a Z 2ずつずれるように照明装置 1 6 a及び 1 6 bの高さを決定した。

そして、このような構成で得られる合成光量分布曲線（図 1 1中の実線）では、ピ一ク形状が平坦となり、被写界深度 aにおける原稿上の光量変動 d Iは約 2 %に改善されてピーク形状が平坦となり、合成光量分布の平坦化が最もよく実現することができる。しかし、 2系統の光源が用いているにも拘わらず、図 1 1に示すように、合成光量は光源が 1系統のときよりも 5 %増加しているに過ぎない。従って、特許文献 2に記載の発明のように、単に、合成光量分布を平坦化することのみを考慮して光軸同士の照射装置の高さをずらしただけでは、高速読み取りを行うために、原稿上の合成照射光量が不十分となる。産業上の利用可能性

本発明によれば、高い照射光量を得ることができると共に、原稿の高さの変動に伴う読取り光量の変動を抑制することができる。従って、スキャナ等の画像読取装置における読取速度の高速化に対応することができる。また、被写界深度範囲内で読取画像の濃度分布を低減できる。このため、高速スキャナ等の画像読取装置に対して有用である。

Claims

請求の範囲

1 . 原稿を照明する第 1及び第 2の照明装置と、

原稿からの反射光を結像する結像手段と、

前記反射光を電気信号に変換する画素を複数備えたセンサーアレイと、

を有するイメージセンサ一ユニットであって、

前記第 1及び第 2の照明装置は、前記結像手段の両側に互いに対向して配置されており、

前記結像手段の有効被写界深度を aとすると、前記結像手段の光軸に沿つた各照明装置の光量分布曲線の 9 0 %値幅はいずれも a以上であり、

前記第 1の照明装置からの出射光の光軸と前記結像手段の光軸との第 1の交点は、前記結像手段の原稿側焦点よりも前記結像手段に近く位置しており、

前記第 2の照明装置からの出射光の光軸と前記結像手段の光軸との第 2の交点は、前記結像手段の原稿側焦点よりも前記結像手段から遠く位置しており、

前記第 1及び第 2の交点と前記原稿側焦点との距離は、いずれも a Z 2以下であることを特徴とするイメージセンサーュニット。

2 . 前記結像手段の光軸に垂直な方向における前記第 1及び第 2の照明装置と前記結像手段との距離が相違していることを特徴とする請求項 1に記載のイメージセンサ一ュニッ卜。

3 . 前記結像手段の光軸に平行な方向における前記第 1及び第 2の照明装置の位置が相違していることを特徴とする請求項 1に記載のイメージセンサーュニット。

4. 前記第 1及び第 2の照明装置からの照射光の光軸と前記結像手段の光軸とがなす角度が相違していることを特徴とする請求項 1に記載のイメージセンサーュニット。

5 . 前記第 1及び第 2の交点と前記原稿側焦点との距離は、実質的に等しいことを特徴とする請求項 1に記載のイメージセンサーュニット。

6 . 原稿を照明する第 1及び第 2の照明装置と、

原稿からの反射光を結像する結像手段と、

を有するイメージセンサーユニットを備えた画像読取装置であって、

前記第 1及び第 2の交点と前記原稿側焦点との距離は、いずれも 2以下であることを特徴とする画像読取装置。

7 . 前記結像手段の光軸に垂直な方向における前記第 1及び第 2の照明装置と前記結像手段との距離が相違していることを特徴とする請求項 6に記載の画像読敢装置。

8 . 前記結像手段の光軸に平行な方向における前記第 1及び第 2の照明装置の位置が相違していることを特徴とする請求項 6に記載の画像読取装置。

9 . 前記第 1及び第 2の照明装置からの照射光の光軸と前記結像手段の光軸とがなす角度が相違していることを特徴とする請求項 6に記載の画像読取装置。

1 0 . 前記第 1及び第 2の交点と前記原稿側焦点との距離は、実質的に等しいことを特徴とする請求項 6に記載め画像読取装置。