JP3909875B2 - 原稿照明装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、スキャナ，ファクリミリ，複写機等に用いられる原稿照明装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
スキャナ，ファクリミリ，複写機等の機器には、原稿の画像を読み取るための画像読取り装置が組み込まれている。この画像読取り装置は、原稿を原稿照明装置で照明し、原稿面で反射した反射光を結像レンズを介して、結像面に配したラインセンサ、例えば複数のピクセルをライン状に配列したイメージセンサ上に結像させ、原稿の１ライン分の画像を画素毎に光電変換して読み取っている。この画像の読み取りは、原稿あるいは画像読取り装置の一方を移動しながら行われ、原稿の画像を１ラインずつ読み取るようになっている。原稿照明装置としては、原稿あるいは画像読取り装置の移動方向に対して、直交する方向に沿って配置された棒状の照明ランプが用いられている。この照明ランプとしては、蛍光灯等が用いられている。
【０００３】
ところで、原稿照明装置で原稿の画像を均一に照明しても、イメージセンサの結像面に結像される像光量は、イメージセンサの両端部に近づくにしたがって減衰してしまう。これは、レンズの光軸から外れるにしたがって像の光量が減衰し、結像面上で暗くなるシェーディングという現象のためである。このシェーディングは、結像された像の強度分布に著しい偏りを与えるため、読取り画像の品質を低下させる原因となる。
【０００４】
このようなシェーディングを補正するために特公昭６０−７２４９号公報や特公平２−１４６７号公報記載の発明では、原稿面と結像レンズとの間に、結像レンズの中央部の光透過率を下げるフィルタやスクリーンを配置し、結像レンズの中央部を透過した像光量を周辺部分の減衰された像光量とほぼ同じ光量にするシェーディング補正方法が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述したフィルタやスクリーンは、光学部品としてその透過率や表面のキズ等を厳密に管理する必要があることから高価なものとなり、しかも機器内への組み付けにも高い精度が要求される。このため、フィルタやスクリーンを用いたシェーディング補正はコストアップの原因となる。また、上記フィルタやスクリーンは、イメージセンサに結像される像の光量を全体的に低下させるため、必要な光量を得るために発光量の多い照明ランプが必要となり、無駄が多い。
【０００６】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、安価にシェーディング補正が行えるようにした原稿照明装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために、本発明の請求項１記載の原稿照明装置は、照明ランプの背後に、照明ランプの中央部から放射された光を照明ランプの両端部に対峙する原稿面に向けて反射するリフレクタを設け、このリフレクタは、照明ランプの背後と、該照明ランプの両側方とに配置された３枚の反射板からなり、各反射板の中央の反射面が照明ランプに近接するように湾曲され、かつ照明ランプの両端部に対峙する反射面が照明ランプに対して平行に配置されるようにしたものである。これによれば、レンズの中央部分に入射される光を周辺部に入射させて、この周辺部の光量がレンズのシェーディングによって減衰されたときに、レンズの中央部を透過した光量とほぼ等しくなり、結像面では均一な像光量が得られる。
【０００８】
また、リフレクタの形状を僅かに変更するだけでよいので、安価に実施できる。
【０００９】
【実施例】
スキャナ，ファクシミリ，複写機等に組み込まれている画像読取り装置の概略を示す図２において、画像読取り装置２は、原稿３の画像が記された面３ａを照明する原稿照明装置４と、原稿面３ａに反射された光を反射して向きを変化させる反射ミラー８と、反射ミラー８により反射された光が入射される結像レンズ５と、この結像レンズ５を透過した光を画像信号に変換するイメージセンサ６と、イメージセンサ６から送出された画像信号を二値化する画像処理部７とから構成されている。そして、画像読取り装置２は、原稿３が図中右方向に搬送される間に原稿面３ａに記された画像を１ラインずつ読み取る。なお、原稿３は固定したままで、画像読取り装置２を図中左方向に移動させてもよい。
【００１０】
イメージセンサ６は、複数のピクセルが原稿３の搬送方向と直交する方向にライン状に配列されており、この受光面６ａに、結像レンズ５によって原稿面３ａからの反射光が結像される。受光面６ａに結像された像は、各ピクセルで光電変換され、時系列の画像信号として画像処理部７に送られる。画像処理部７は、取り込んだ画像信号を二値化してから画像補正を施す。この画像処理部７から出力された画像データは、プリント部や送信部に送られる。
【００１１】
原稿照明装置４は、原稿３の搬送方向に直交する方向に沿って配置された棒状の照明ランプ１０と、この照明ランプ１０から放射される光を原稿３に向けて反射させるリフレクタ１１とから構成されている。照明ランプ１０としては、蛍光灯が用いられている。リフレクタ１１は、アルミニウム等の放熱効果の高い材質で形成されており、詳しくは、図１（Ａ），（Ｂ）に示すように、照明ランプ１０の原稿３に対向しない背後側と側面側とを覆うように断面がＵ字型とされ、照明ランプ１０の長手方向に沿って形成されている。リフレクタ１１の内面には、高い反射率を有する反射面１１ａが形成されている。この反射面１１ａは、リフレクタ１１の表面をメッキ等で鏡面加工したものである。
【００１２】
また、リフレクタ１１の中央部分には、長手方向に沿って円弧形状の湾曲部１３が形成されており、照明ランプ１０の中央部分から背面側に放射された光は、湾曲部１３の曲面によって照明ランプ１０の両端部１０ａ，１０ｂ側に向けて照射される。これにより、原稿面３ａの中央部３ｄに照射される光量が低下し、両端部３ｂ，３ｃに照射される光量は増加される。
【００１３】
次に、上記実施例の作用について説明する。図２に示すように、原稿３がスライドステージにセットされて、図中右方向に搬送されると、照明ランプ１０から放出された光は、図１に示すように、原稿３の原稿面３ａに照射され、また、照明ランプ１０の背面側や側面側から放射された光は、リフレクタ１１の反射面１１ａに入射する。リフレクタ１１に入射した光は、反射面１１ａによって反射されて原稿面３ａに照射されるが、照明ランプ１０の中央部分から放射された光は、リフレクタ１１の中央部に形成された湾曲部１３によって原稿の両端部３ｂ，３ｃに向けて照射される。
【００１４】
これにより、原稿面３ａの中央部３ｄに照射される光量は低下し、両端部３ｂ，３ｃに照射される光量が増加する。そして、反射ミラー８を介して結像レンズ５に入射される光も、周辺部の光量が増加される。しかしながら、結像レンズ５のシェーディングにより周辺部分の光量が減衰されるので、イメージセンサ６の受光面６ａに結像される像は、図３に符号１５で示すように中央部分と両端部との光量がほぼ等しくなる。なお、符号１６はシェーディング補正を実施していないときの受光面６ａの光量分布を示し、符号１８はフィルタやスクリーンによるいシェーディング補正後の受光面６ａの光量分布を示している。このように、本発明では、光量を低下させずに受光面６ａでの光量を全域にわたって均一にすることができる。
【００１５】
イメージセンサ６に入射した１ライン分の画像は、時系列の画像データに変換され、画像処理部７に送られる。以後、原稿３の画像が１ラインずつ読み取られ、画像処理部７から出力された画像データは、プリント部や送信部に送られる。イメージセンサ６の受光面６ａに結像される光量分布は、均一にされているので画像の読み取り精度が向上し、高精度な送信や鮮明なプリントが得られる。
【００１６】
また、リフレクタ１１は、一体的に形成されたものを用いたが、図４に示すように、照明ランプ１０の背面側に配置される第１反射板２０と、両側面に配置される第２反射板２１，第３反射板２２とに分け、それぞれの反射板２０〜２２に、照明ランプ１０の中央部の光を両端部に反射させる湾曲部２３，２４，２５を設けるようにしてもよい。
【００１７】
上記実施例では、照明ランプ１０として蛍光灯を用いているが、本発明ではこれに限らずハロゲンランプを用いてもよい。また、本発明の原稿照明装置は、スキャナやファクシミリ，複写機の他に、写真複写機や静電複写機の露光部にも原稿照明用として用いることができる。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の原稿照明装置では、照明ランプの中央部の光をリフレクタで両端部に反射させ、レンズの周辺部に入射される光量を増加させたので、光量を低下させずに結像面に結像される光を全域にわたって略一定とすることができ、鮮明な読取り画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】画像読取り装置の構成を示す概略図である。
【図２】原稿照明装置の構成を示す概略図である。
【図３】受光面での光量分布を示すグラフである。
【図４】原稿照明装置の別の実施例を示す斜視図である。
【符号の説明】
３ 原稿
４ 原稿照明装置
６ イメージセンサ
６ａ 受光面
１０ 照明ランプ
１１ リフレクタ
１３ 湾曲部

Claims (1)

1. 原稿の画像をレンズを介して結像面に結像させるために原稿面を照明する棒状の照明ランプと、この照明ランプの背後に配置され、照明ランプの中央部から放射された光を照明ランプの両端部に対峙する原稿面に向けて反射するリフレクタとを備え、このリフレクタは、照明ランプの背後と、該照明ランプの両側方とに配置された３枚の反射板からなり、各反射板はその中央の反射面が照明ランプに近接するように湾曲し、かつ照明ランプの両端部に対峙する反射面が該照明ランプに対して平行に配置されていることを特徴とする原稿照明装置。

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