JPH04293346A - 画像読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像読取装置の構造に
関し、特に光学系内のガラス面等における乱反射によっ
て生じるフレア光の入射を減衰させる構造に関する発明
である。

【０００２】

【従来の技術】画像の読み取り機構としては、図６Ａに
示すようなＣＣＤデバイスを用いた読取装置がある。ま
ず、この画像読取装置の構造を説明する。発光部３１が
発する照射光は、原稿１０に照射される。この原稿１０
は透光性を有するフィルム等により形成されており、所
定の読取り画像Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３、Ｋ４、Ｋ５が表示さ
れている。原稿１０は原稿ガラス３２に装着され保持さ
れている。

【０００３】発光部３１からの照射光は、例えば照射光
Ｌ０のように読取り画像Ｋ５の存在する部分においては
原稿１０で遮光され、その他の部分は照射光Ｌ９のよう
に原稿１０を透過する。透過した照射光Ｌ９は、更に防
塵ガラス３３を透過しレンズ５を介して受光部であるＣ
ＣＤデバイス２５に受光される。ここで、便宜上レンズ
系を通過した光は逆像にならず、また図はレンズのほぼ
中心部を表わしたものとする。レンズ５は原稿画像を任
意倍率で変換してＣＣＤに投影する為のレンズであり、
防塵ガラス３３はレンズ５の保護の為に取り付けられて
いる透明ガラスである。

【０００４】こうしてＣＣＤデバイス２５には、着色さ
れた画像以外の部分を透過した照射光が入射され、各読
取り画像に応じた受光画像Ｅ５等がＣＣＤ上に反映され
る。 そしてＣＣＤデバイス２５は受光した照射光量の強度に
応じて画像信号を出力する。この画像信号の基本的波形
図が図６Ｃの波形Ｗ２である。図に示すように、画像信
号は原稿１０の画像Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３、Ｋ４、Ｋ５を表
わしており、画像読取装置は原稿１０に表示されている
画像を電気信号として読取ることができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の画像読取装
置には、以下のような問題があった。照射光Ｌ９は防塵
ガラス３３やレンズ５等における乱反射の影響を受けず
にＣＣＤデバイス２５に入射する画像光であり、各画像
をそのまま反映する。しかし、照射光のなかには照射光
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、Ｌ６、Ｌ７、Ｌ８のよ
うに種々の乱反射を経てＣＣＤデバイス２５に到達する
フレア光もある。

【０００６】すなわち、照射光Ｌ１は原稿ガラス３２内
での乱反射、照射光Ｌ２は原稿ガラス３２と防塵ガラス
３３との間での乱反射、照射光Ｌ３は防塵ガラス３３内
での乱反射、照射光Ｌ４は防塵ガラス３３とレンズ５と
の間での乱反射を示している。更に、照射光Ｌ５及び照
射光Ｌ６はレンズ５内での乱反射、照射光Ｌ７はレンズ
５とＣＣＤデバイス２５との間での乱反射を示しており
、照射光Ｌ８はこれら全ての乱反射が生じた場合を示し
ている。

【０００７】このように原稿１０を透過した照射光は、
レンズ５等の乱反射の影響を受けない照射光Ｌ９等の画
像光に加えて、画像光の一部が乱反射してその光路に直
進性を失った照射光Ｌ１等のフレア光が含まれた状態で
ＣＣＤデバイス２５に入射される。今、ＣＣＤデバイス
２５の一部拡大図を図７に示す。フレア光があるために
全く照射光が入射されなかった非受光部Ｅ１は、この非
受光部Ｅ１に対応する原稿１０の画像の実際の幅を投影
した画像領域Ｎ１よりも小さくなっている。

【０００８】すなわち、画像領域Ｎ１に相当する部分に
おいては、照射光は原稿１０の画像で遮光されるため画
像光（乱反射しない照射光）は一切入射されないにもか
かわらず、原稿１０を透過した光の一部が、ガラス等の
乱反射でフレア光（照射光Ｌ１、Ｌ２等）となり、画像
領域Ｎ１内に侵食領域Ｑ２、Ｑ４を発生させる。尚、中
間領域Ｓ２、Ｓ４には画像透過光及びフレア光の双方が
入射されることになる。

【０００９】フレア光により、本来、受光されるべきで
ない侵食領域Ｑ２、Ｑ４にも照射光が投射される為、Ｃ
ＣＤデバイス２５が出力する画像信号にも誤差が生じる
。すなわち、ＣＣＤデバイス２５からは、実際には、図
６Ｂの波形図に示すような波形Ｗ７が出力されることに
なる。図に示すように、波形Ｗ７は所望する理想的な波
形Ｗ２からずれた状態に形成される。

【００１０】以上のように従来の画像読取装置において
は、乱反射によって生じたフレア光の影響により、受光
部が出力する画像信号に誤差が生じて正確な画像を取り
込むことができないという問題が生じる。この為、読取
り画像はボケを生じ、画質を低下させる原因となる。

【００１１】そこで本発明は、フレア光を減衰させてよ
り正確な画像信号を出力し、精度の高い画像読取りを行
うことができる画像読取装置を得ることを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る画像読取
装置は、透過原稿に向けて照射光を発する発光部、発光
部と透過原稿との間に位置し、所定偏光角度の光成分を
透過する発光側偏光部材、透過原稿を透過した照射光が
入射する光学系、光学系を経た照射光を受け、発光側偏
光部材が透過する光成分とほぼ同様の所定偏光角度を透
過する受光側偏光部材、受光側偏光部材を透過した照射
光を受光し、画像信号を出力する受光部、を備えたこと
を特徴としている。

【００１３】請求項２に係る画像読取装置は、透過原稿
に向けて照射光を発する発光部、発光部と透過原稿との
間に位置し、所定偏光角度の光成分を透過する発光側偏
光部材、透過原稿を透過した照射光が入射する光学系、
光学系を経た照射光を第一の照射光と第二の照射光とに
分離する分離部材、第一の照射光を受け、発光側偏光部
材の所定偏光角度に対してほぼ９０度の偏光角度を有す
る光成分を透過する受光側偏光部材、受光側偏光部材を
経た第一の照射光を受光して第一の受光信号を出力する
第一の受光部、第二の照射光を受光して第二の受光信号
を出力する第二の受光部、第一の受光信号と第二の受光
信号とを取り込み、対応する各成分ごとに第二の受光信
号から第一の受光信号を減算し、画像信号を出力する減
算回路、を備えたことを特徴としている。

【００１４】

【作用】請求項１に係る画像読取装置は、発光部と透過
原稿との間に位置する発光側偏光部材によって、照射光
が所定偏光角度の光成分に限定されて透過原稿を透過す
る。そして、透過原稿を透過した照射光は光学系を経た
後、更に受光側偏光部材を透過して受光部に受光される
。この受光側偏光部材は、発光側偏光部材が透過する光
成分とほぼ同様の所定偏光角度を透過する偏光部材であ
る。従って、光学系内において乱反射し、偏光角度が変
化した照射光は受光側偏光部材によって排除され、減衰
された状態で受光部に受光される。

【００１５】請求項２に係る画像読取装置は、発光部と
透過原稿との間に位置する発光側偏光部材によって、照
射光が所定偏光角度の光成分に限定されて透過原稿を透
過する。そして、透過原稿を透過した照射光は光学系を
経た後、分離部材によって第一の照射光と第二の照射光
とに分離される。

【００１６】この後、第一の照射光は受光側偏光部材を
透過し、第一の受光部に受光されて第一の受光信号が出
力される。この受光側偏光部材は、発光側偏光部材の所
定偏光角度に対してほぼ９０度の偏光角度を有する光成
分を透過する偏光部材である。この為、第一の受光信号
は偏光角度が変化した光成分しか含んでおらず、画像光
は含んでいない。

【００１７】一方、第二の照射光は第二の受光部に受光
されて、第二の受光信号が出力される。第二の照射光は
偏光子を介さない為、画像光と乱反射光とを含んだ従来
方式の光成分と同等である。そして、第一の受光信号と
第二の受光信号を減算回路に取り込み、対応する各画素
ごとに第二の受光信号から第一の受光信号を減算するこ
とにより、より乱反射光の少ない画像信号を得ることが
できる。

【００１８】

【実施例】本発明の画像読取装置に係る一実施例を図１
、図２及び図３を用いて説明する。まず、図１に示すよ
うに発光部３１と原稿１０との間には発光側偏光子２が
位置し、レンズ５とＣＣＤデバイス２５との間には受光
側偏光子４が位置する。偏光子は受けた光のうち特定偏
光角度の光成分を透過する部材である。発光側偏光子２
と受光側偏光子４とは、ほぼ同様の特定偏光角度の光成
分を透過するものである。尚、原稿１０が装着される原
稿ガラス３２、レンズ保護の為の防塵ガラス３３及び原
稿１０をＣＣＤデバイス２５の面上に結像するレンズ５
は、本発明における光学系を形成する。

【００１９】図２の（ア）に示すように、通常、光には
様々な偏光角度の光成分が含まれている。この各光成分
と光量との関係を示すものが図３の（ウ）である。但し
、図３において１８０度から３６０度までの光量は省略
されている。発光部３１から照射される照射光もこのよ
うに種々の偏光角度の光成分を有している。しかし本実
施例においては、この照射光をまず発光側偏光子２を透
過させ、特定偏光角度の光成分、例えば図２の（イ）に
示すように０度（及び１８０度）の光成分に限定する。 発光側偏光子２を透過した後の状態を示すものが図３の
（エ）であり、０度成分Ｍ２及び１８０度成分Ｍ３のみ
に限定されている。

【００２０】このように、原稿１０には０度成分Ｍ２及
び１８０度成分Ｍ３のみが照射され、その他の偏光角度
を有する光成分は本来的に投射されない。原稿１０を透
過した０度成分Ｍ２と１８０度成分Ｍ３との照射光は更
に原稿ガラス３２、防塵ガラス３３及びレンズ５の光学
系を透過する。この透過によって照射光には、光学系で
乱反射したフレア光Ｆ１と、乱反射しない画像光Ｇ１が
生じる（図１参照）。このときフレア光Ｆ１は、乱反射
の影響を受けて偏光角度が変化する。すなわち図３（オ
）に示すように、乱反射発生前の照射光のなかから、変
化光量Ｍ９が他の偏光角度（０度成分Ｍ２又は１８０度
成分Ｍ３以外の偏光角度）の変化成分Ｍ７に変化してし
まう。つまり、図２の（ア）に示すように、種々の偏光
角度の光成分が再度生じてしまう。

【００２１】仮に、図３の（オ）に示す状態の照射光が
、そのままＣＣＤデバイス２５に受光された場合、従来
と同様に図７の侵食領域Ｑ２、Ｑ４が形成されてしまう
。つまり、乱反射によって光路に直進性を失ったフレア
光Ｆ１（すなわち図３（オ）における変化成分Ｍ７）が
、侵食領域Ｑ２、Ｑ４に入射し画像読取りに誤差が生じ
てしまう。

【００２２】しかし、本実施例においては光学系である
レンズ５とＣＣＤデバイス２５との間に受光側偏光子４
が位置しており、変化成分Ｍ７を排除する。本来、偏光
子は受けた光成分の偏光角度のうち、特定偏光角度以外
の偏光角度を特定偏光角度に転化しつつその一部を排除
する。図２の（タ）において、光成分Ａは０度又は１８
０度の偏光角度の転化成分Ｂに転化されるが、このとき
の両者の関係は下式のようになる。

【００２３】Ｂ＝ＡＣＯＳθ 式においてθは光成分Ａと転化成分Ｂとのなす角である
。

【００２４】このように、０度又は１８０度の偏光角度
に近い光成分Ａは転化成分Ｂに転化されるが、９０度又
は２７０度に近づくにしたがって減少し、９０度又は２
７０度の光成分Ａについては一切排除されてＣＣＤデバ
イス２５に入射しない。

【００２５】従って、図３の（オ）に示す変化成分Ｍ７
のうち（キ）の排除成分Ｈ３が排除される。残存成分Ｈ
３２は０度又は１８０度の光成分に転化し、受光側偏光
子４を透過した照射光は図３の（カ）に示すような光成
分となる。増加成分Ｍ７１、Ｍ７２は残存成分Ｈ３２が
転化した成分である。

【００２６】以上のように排除成分Ｈ３が排除されてＣ
ＣＤデバイス２５に入射する為、侵食領域Ｑ２、Ｑ４（
図７参照）に入射するフレア光が減衰し精度の良い画像
読取りが実現される。

【００２７】次に、本発明に係る他の実施例を図４及び
図５に基づいて説明する。発光部３１が発した照射光は
、発光側偏光子２を介して０度成分Ｍ２及び１８０度成
分Ｍ３を主体とした光となり（図３（エ）参照）、原稿
１０を透過した後、光学系において乱反射しフレア光、
すなわち変化成分Ｍ７を生じる（図３（オ）参照）。こ
こまでは、図１及び図３に示す実施例と同様である。

【００２８】しかしこの実施例においては、図４に示す
ようにレンズ５を透過した画像光Ｇ１及びフレア光Ｆ１
は、分離部材としてのハーフミラー７によって第一画像
光Ｇ６及び第一フレア光Ｆ６と、第二画像光Ｇ７及び第
二フレア光Ｆ７とに二分される。このうち、まず第二画
像光Ｇ７及び第二フレア光Ｆ７は、第二ＣＣＤデバイス
２７に受光される。 つまり、図５（オ）及び（ク）に示すように乱反射が生
じた照射光をそまま取り込み第二受光信号を出力する。

【００２９】一方、第一画像光Ｇ６及び第一フレア光Ｆ
は９０度偏光子３を透過する。この９０度偏光子３は、
発光側偏光子２が透過する特定偏光角度（０度及び１８
０度）に対して９０度の偏光角度（９０度及び２７０度
）の光成分を透過する偏光子である。９０度偏光子３を
透過した照射光は、図５（ケ）に示すように９０度の偏
光角度の光成分Ｍ６０として第一ＣＣＤデバイス２６に
入射する。

【００３０】ここで、この光成分Ｍ６０は、図２（タ）
において説明した原理により、図５（コ）に示すような
光成分Ｍ７５が転化、集約されたものである。そして、
第一ＣＣＤデバイス２６は、この入射光に基づき第一受
光信号を出力する。

【００３１】減算回路６０は、第一受光信号と第二受光
信号とを取り込み、対応する各成分ごとに第二受光信号
から第一受光信号を減算して画像信号を出力する。つま
り、（ク）の変化成分Ｍ７から（コ）の光成分Ｍ７５を
減算する。この結果、図５の（サ）に示す排除成分Ｈ６
を排除することができる。すなわち、図３の（キ）にお
ける排除成分Ｈ３と比較し、より多くの不要な光成分（
フレア光）を排除することができる。この為、偏光角度
を０度及び１８０度により近づけて限定することが可能
となり、更に精度のよい画像信号を得ることができる。

【００３２】尚、ＣＣＤデバイスに近接して位置するＣ
ＣＤ保護ガラス９５、９６（図１及び図４参照）とＣＣ
Ｄデバイスとの間に、受光側偏光子４又は９０度偏光子
３を設けることもできる。この場合は、ＣＣＤ保護ガラ
ス９５、９６内における乱反射光も排除することが可能
となる。

【００３３】

【発明の効果】請求項１に係る画像読取装置においては
、光学系内において乱反射し偏光角度が変化した照射光
は受光側偏光部材によって排除され、減衰された状態で
受光部に受光される。従って、乱反射による影響を低下
させることができ、精度の高い読取りを行うことができ
る。

【００３４】請求項２に係る画像読取装置は、光学系内
において乱反射し偏光角度が変化したフレア光を含む画
像光の第二の受光信号から、発光側偏光部材の所定偏光
角度に対してほぼ９０度の偏光角度を有するフレア光成
分のみの照射光に関する第一の受光信号を減算して画像
信号を得ることができる。従って、第二の受光信号から
第一の受光信号を減算することで、フレア光を含む画像
光からフレア光のみを減衰させることができる。これに
より、フレア光成分の少ない、更に精度の高い画像読取
りを行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像読取装置の一実施例の構造を
示す図である。

【図２】光の偏光角度を示す図である。

【図３】図１の画像読取装置における照射光の光成分の
変化の状態を示す図である。

【図４】本発明に係る画像読取装置の他の実施例の構造
を示す図である。

【図５】図４の画像読取装置における照射光の光成分の
変化の状態を示す図である。

【図６】従来の画像読取装置の構造を説明する為の図で
ある。

【図７】図６に示すＣＣＤデバイスの一部拡大図である
。

【符号の説明】

２・・・・・発光側偏光子 ３・・・・・９０度偏光子 ４・・・・・受光側偏光子 ５・・・・・レンズ ７・・・・・ハーフミラー ２５・・・・・ＣＣＤデバイス ２６・・・・・第一ＣＣＤデバイス ２７・・・・・第二ＣＣＤデバイス ３１・・・・・発光部 ６０・・・・・減算回路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】透過原稿に向けて照射光を発する発光部、
   発光部と透過原稿との間に位置し、所定偏光角度の光成
   分を透過する発光側偏光部材、透過原稿を透過した照射
   光が入射する光学系、光学系を経た照射光を受け、発光
   側偏光部材が透過する光成分とほぼ同様の所定偏光角度
   を透過する受光側偏光部材、受光側偏光部材を透過した
   照射光を受光し、画像信号を出力する受光部、を備えた
   ことを特徴とする画像読取装置。
2. 【請求項２】透過原稿に向けて照射光を発する発光部、
   発光部と透過原稿との間に位置し、所定偏光角度の光成
   分を透過する発光側偏光部材、透過原稿を透過した照射
   光が入射する光学系、光学系を経た照射光を第一の照射
   光と第二の照射光とに分離する分離部材、第一の照射光
   を受け、発光側偏光部材の所定偏光角度に対してほぼ９
   ０度の偏光角度を有する光成分を透過する受光側偏光部
   材、受光側偏光部材を経た第一の照射光を受光して第一
   の受光信号を出力する第一の受光部、第二の照射光を受
   光して第二の受光信号を出力する第二の受光部、第一の
   受光信号と第二の受光信号とを取り込み、対応する各成
   分ごとに第二の受光信号から第一の受光信号を減算し、
   画像信号を出力する減算回路、を備えたことを特徴とす
   る画像読取装置。