JPH11355531A - 画像読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 読み取り原稿の濃度ムラを防止できる画像読
取装置を提供する。 【解決手段】 コンタクトガラス１上に均一な濃度の白
板あるいは白紙を置き、原稿先端に第１、第２キャリッ
ジ８、１１を移動させる（Ａ）。棒状光源４を点灯さ
せ、イメージセンサ１３の出力を見ながら出力値が最大
になるように第１ミラー７の角度を調整する。原稿先端
では第１ミラー７と第２ミラー９との位置が近くダハ角
の誤差の影響を受けにくい。次に原稿後端に第１、第２
キャリッジ８、１１を移動させる（Ｂ）。再び棒状光源
４を点灯させ、イメージセンサ１３の出力を見ながら出
力値が最大になるように第２ミラー９の角度を調整す
る。ここでイメージセンサ１３の出力を最大にすれば、
第１、第２キャリッジ８、１１を再び原稿先端に戻して
も最大出力を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は画像読取装置、特に
デジタル複写機やイメージスキャナ等のデジタル読み取
り光学系に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】複写機
等の原稿読取装置においては、原稿照明用光源として棒
状のハロゲンランプを用い、照明効率を高めるために鏡
面の反射板を使用している。反射板は貼り合わせ原稿の
影を消すために前後２段の構成とし、原稿走査の副走査
方向に山状の光量分布を持ち、読み取り位置は山状の光
量分布の頂上に来るように設計している。また原稿を走
査する手段として、原稿に対して４５度の角度のミラー
を配置した第１キャリッジと、第１キャリッジで９０度
に曲げられた光線を１８０度折り返して結像手段に導く
ために互いに９０度の角度で配置された２枚のダハミラ
ーと呼ばれるミラーからなる第２キャリッジを備える
が、このような走査手段では、第１キャリッジに対して
第２キャリッジが２分の１の速度で移動することによっ
て、原稿から結像系までの距離を同じにしている。

【０００３】ところがこのような第２キャリッジのダハ
ミラーと呼ばれる２枚のミラー間の角度（ダハ角）が正
確に９０度でないと、原稿の先端と後端では原稿に対す
る読み取り角度が異なってくる。これは、原稿の読み取
り位置の誤差となって現れ、かりに原稿先端では上記し
た副走査方向の光量分布の山状の光量分布の頂上で読ん
でいたとしても、原稿後端では光量分布の頂上で読めな
くなってくる。反射板を設計する場合、光量分布の山の
頂上が平らになるようにして、読み取り位置に誤差が生
じても頂上から外れないようにしている。しかしなが
ら、部品の精度から読み取り位置を光量分布の山の真ん
中にすることは難しい。

【０００４】近年、原稿の読み取り速度が速くなってお
り、そのためイメージセンサ（ＣＣＤ）の蓄積時間が短
くなり、原稿面の照度は今まで以上に高くすることが要
求されている。一方、原稿を照明するためのランプ電力
は機械全体の電力配分、発熱の問題から上げることは難
しい。そこで反射板の照明効率を高めることになるが、
照明効率を高めると光量分布の山の頂上が平らにできな
くなるという弊害が生じる。

【０００５】さらに最近では、カラー複写機の画像読み
取りに３ラインのＣＣＤが使用されるようになってきて
いる。これはＲＧＢフィルターを掛けた３本の読み取り
素子を平行に一定間隔で並べるものである。すなわち、
読み取り幅が広いため光量分布の山の頂上はより広く平
坦であることが望まれている。しかしながらＣＣＤのフ
ィルターによる光量の減衰、高速読み取り化によって高
い原稿面照度を必要とし、同じ理由から照明効率を高
め、結局光量分布の山の頂上は平坦にできないのが現状
である。

【０００６】以上のことから引き起こされる現象とし
て、読み取り原稿の濃度ムラがある。これは上述のよう
に原稿先端の原稿面照度に比べて後端が低い場合にはコ
ピー画像の後端での地汚れを引き起こし、逆の場合には
コピー画像の後端での飛びを引き起こす。

【０００７】したがってこの種の画像読取装置において
は読み取り原稿の濃度ムラを防止することが重要であ
り、種々の技術が提案されている。たとえば特開昭５８
−２２２６６３号公報に開示の線状光源は、線状の発光
部からの光の少なくとも一部を発光部の長手方向にのみ
散乱させることにより、被照射物体の細長い領域を効率
よく且つ均一に照明するようにしている。特開平０２−
１３５６０７号公報に開示の照明装置は、発光部に対応
する反射板部分に反射光を吸収する光吸収部を設けるこ
とにより、光量が不均一な光源を用いても原稿面照度に
むらを生じさせないようにしている。特開平０２−２２
４４５８号公報に開示の原稿読取装置の照明装置は、光
源の光が透過する調光フィルタに、光源の光量分布を改
善して均一化する減光パターンを設けることで、原稿読
取装置における読取精度を高めている。特開平０２−２
８５３３８号公報に開示の照明装置は、発光部に対応す
る反射板の位置において低反射率部分を設けることによ
り、照明光を長手方向に均一化できるようにしている。
特開平０２−２８７５２９号公報に開示の照明装置は、
発光部の位置に対応する線状光源と平行な被照射位置上
の被照射光量を、発光部間の位置に対応する被照射点の
光量より少なくすることにより、感光体面上で光量のム
ラを防止するようにしている。特開平０３−２８８３９
号公報に開示の照明装置は、発光部からの光を線状光源
の長手方向に拡散する手段を設けることにより、原稿面
に照明装置を近づけた場合の原稿面上の被照射位置にお
けるリップルムラの発生を防止するようにしている。特
開平０３−３１８３９号公報に開示の画像読取装置は、
原稿の反射率の大小に応じて光路中に挿脱可能となるよ
うに配置した拡散部材を用いることにより、光電変換素
子のブルーミング現像を防止するようにしている。特開
平０５−１４６１７号公報に開示の画像読取装置は、反
射部材の反射面に施したスリットの間隔を光源の光量分
布に対応する状態に形成することにより、光電変換素子
への入射光量分布を均一化し、正確な読み取り信号を得
ることができるようにしている。

【０００８】また実開昭５９−８７０４４号公報に開示
の原稿照明装置は、ランプ反射笠の長手方向の形状を変
化させ、その反射面積を発光セグメントの夫々に対応す
る箇所で変化させ、露光量の補正を行うことにより、ラ
ンプに複数の発光セグメントがある場合であつても、感
光面上の露光量を均一にすることが可能となるようにし
ている。実開昭６１−８９８４６号公報に開示の複写機
の照明装置は、反射鏡に、管形電球の各発光部から複写
原稿を経て光学系に至る各光軸上に位置して、反射率が
他の部分よりも低い低反射部を形成して、光量の大きい
各発光部から複写原稿に向かう光を各光軸上の低反射部
により高精度に抑制し、複写原稿上の照度分布を均一化
できるようにしている。実開昭６１−８９８４７号公報
に開示の複写機の照明装置は、反射鏡に、各発光部と対
向する位置に、反射率が他の部分よりも低い低反射部を
形成し、これら低反射部は発光部から遠ざかるに応じて
反射率が高くなるように形成し、複写原稿上の照度分布
を均一にし、しかも全体の明るさを向上させ得るように
している。実開昭６１−１７４２５７号公報に開示の照
明装置は、複写機やプリンタ−等において使用される多
点発光部を有する長管光源の発光特性に応じて反射部材
を配置し、個々の光源が有する特性に応じて長手方向の
光量分布を簡単且つ確実に均一化させることができるよ
うにしている。実開昭６２−１６１２４０号公報に開示
の光学系装置は、画像形成装置等で原稿等への光の照射
に用いられるもので反射板を、光源の発光部に対向する
部分を孔部もしくは凹部または低反射率に設定し、非発
光部に対向する部分を平面部もしくは凸部または高反射
率部に設定し、原稿等に照射される光の配光特性にリッ
プルが生じることなく、平均した光量を得ることができ
るようにしている。実開平０４−１３５０７０号公報に
開示の画像読取装置は、原稿照明用の光源として複数の
長尺ハロゲンランプを用い、そのうちの一つのフィラメ
ント位置が他のハロゲンランプのフィラメント位置の間
の位置に向かい合うように、複数本のハロゲンランプを
横に並べて配置しているので、原稿の読取ラインの照射
光量の分布を平坦化でき、照射光量の不均一に起因する
画像信号の濃度むらを小さくできるようにしている。

【０００９】本発明は上記従来の技術とは異なるアプロ
ーチによってそれらと同様に読み取り原稿の濃度ムラを
防止することを図った画像読取装置を提供することを目
的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の画像読取装置の
うち請求項１に係るものは、上記目的を達成するため
に、棒状光源と、該棒状光源の放射光を反射して原稿面
を照射するリフレクタを有する原稿照明系と、該原稿照
明系を原稿を読み取るために走査する走査手段と、イメ
ージセンサと、上記走査手段によって照明された原稿を
反射して上記イメージセンサに結像する光学系とを有
し、上記走査手段の第１キャリッジのミラーに角度調整
手段を備えて上記イメージセンサの出力が最大になるよ
うに調整可能としてなることを特徴とする。

【００１１】同請求項２に係るものは、上記走査手段の
第２キャリッジが２枚のミラーを有し、該２枚のミラー
の少なくとも１枚に角度調整手段を備えて上記イメージ
センサの出力が原稿面の先端と後端とで等しくなるよう
に調整可能としてなることを特徴とする。

【００１２】同請求項３に係るものは、上記原稿面の先
端において上記第１キャリッジのミラーの角度調整手段
によって上記イメージセンサの出力を最大にし、上記原
稿面の後端において上記第２キャリッジの角度調整手段
によって上記イメージセンサの出力を最大にすることを
特徴とする。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面を
参照して説明する。図１は本発明の一実施形態である画
像読取装置を示す概念図である。図１において、１は原
稿を載せるコンタクトガラス、４は原稿を照明する棒状
光源、５は主反射板、６は補助反射板、７は第１ミラー
であり、これら棒状光源４、主反射板５、補助反射板
６、第１ミラー７を主な構成要素とするものを第１キャ
リッジ８という。また図中９は第２ミラー、１０は第３
ミラーであり、これらを主な構成要素とするものを第２
キャリッジ１１という。さらに図中１２は光学結像素
子、１３はイメージセンサ（ＣＣＤ）である。本実施形
態においては、図示は省略するが、第１ミラー７及び第
２ミラー９を光軸と直角な方向に回転する機構を有して
いる。

【００１４】図２は、図１の装置において光量分布の山
の部分が部品の誤差等で設計上の光軸上に来ない状態を
示している。図中の実線は設計上の光軸であるが光量分
布の山の部分に来ないために最大光量となっていない。
また図３は、図１の装置において第２キャリッジ８のダ
ハ角が９０度でない場合に読み取り位置が光量分布の山
から外れる現象が生じる状態を示している。図３におい
て（Ａ）は原稿先端での第１ミラー７、第２ミラー９、
第３ミラー１０の位置を示し、またその時の光量分布に
おける理想の読み取り位置を実線で、実際の読み取り位
置を破線で示している。また基準板を読み取ったときの
照度をａとして示している。また図３の（Ｂ）において
は、原稿後端での第１ミラー７、第２ミラー９、第３ミ
ラー１０の位置を示し、またその時の光量分布における
理想の読み取り位置を実線で、実際の読み取り位置を破
線で示している。また基準板を読み取ったときの照度を
ｂとして示している。

【００１５】図３（Ａ）からわかるように、原稿先端位
置では第２キャリッジ１１のミラーのダハ角による読み
取り位置の理想値からのズレはわずかであるが、図３
（Ｂ）の原稿位置後端では理想値からのズレは大きくな
り、光量分布の平らな山の部分から外れてしまってい
る。

【００１６】そこで図２に示すように、本実施形態の第
１キャリッジ８においては、第１ミラー７を実線の位置
７Ａから点線の位置７Ｂに回転させることによって、光
軸を実線から点線の位置に変えて光量分布の山の部分に
あわせる。この場合、第１ミラー７の回転角の調整は、
イメージセンサ１３の出力を見ながら容易に行える。

【００１７】また図４に示すように、本実施形態の第２
キャリッジ１１においては、第２ミラー９を実線の位置
９Ａから点線の位置９Ｂに回転させることによって、光
軸を実線から点線の位置に変えて光量分布の山の部分に
あわせる。この場合、第２ミラー９の回転角の調整は、
第１キャリッジ８の第１ミラー７の場合と同様に、イメ
ージセンサ１３の出力を見ながら容易に行える。

【００１８】次に本実施形態装置における原稿読み取り
位置の調整の手順を説明する。まず、コンタクトガラス
１上に均一な濃度の白板あるいは白紙を置き、原稿先端
に第１、第２キャリッジ８、１１を移動させる。次いで
棒状光源４を点灯させ、イメージセンサ１３の出力を見
ながら出力値が最大になるように第１ミラー７の角度を
調整する。図３（Ａ）に示す原稿先端では第１ミラー７
と第２ミラー９との位置が近いためにダハ角の誤差の影
響を受けにくいため、最初に第１ミラー７で光量分布の
山に持ってくる調整をここで行う。次に原稿後端に第
１、第２キャリッジ８、１１を移動させる。そして再び
棒状光源４を点灯させ、イメージセンサ１３の出力を見
ながら出力値が最大になるように第２ミラー９の角度を
調整する。図３（Ｂ）に示す原稿後端でダハ角の調整を
行い、ここでイメージセンサ１３の出力を最大にすれ
ば、第１、第２キャリッジ８、１１を再び原稿先端に戻
しても最大出力を得ることができる。

【００１９】

【発明の効果】請求項１に係る画像読取装置は、以上説
明してきたように、走査手段の第１キャリッジのミラー
に角度調整手段を備えてイメージセンサの出力が最大に
なるように調整可能としたので、イメージセンサの出力
を見ながら第１キャリッジのミラーの角度を調整し、光
量分布の山の中央に読み取り位置を持ってくることによ
って、イメージセンサの最大出力を得る調整ができるよ
うになり、濃度ムラのない光学系を得ることができると
いう効果がある。

【００２０】請求項２に係る画像読取装置は、以上説明
してきたように、走査手段の第２キャリッジの２枚のミ
ラーの少なくとも１枚に角度調整手段を備えてイメージ
センサの出力が原稿面の先端と後端とで等しくなるよう
に調整可能としたので、上記共通の効果に加えて、第１
キャリッジのミラーと第２キャリッジのミラーの両方を
動かして読み取り位置を調整することにより、原稿全面
にわたって光量分布の最大位置で読み取ることができる
という効果がある。

【００２１】請求項３に係る画像読取装置は、以上説明
してきたように、原稿先端において第１キャリッジのミ
ラーを調整してイメージセンサの出力を最大にし、原稿
後端において第２キャリッジのミラーの角度を調整して
イメージセンサの出力を最大にするようにしたので、上
記共通の効果に加え、最大出力で濃度ムラのない照明光
学系を簡単に調整することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態である画像読取装置を示す
概念図である。

【図２】図１の装置において光量分布の山の部分が設計
上の光軸上に来ない状態を示す概念図である。

【図３】図１の装置において第２キャリッジのミラーの
ダハ角が９０度でない場合に読み取り位置が光量分布の
山から外れる現象が生じる状態を示す概念図である。

【図４】図１の装置において第２キャリッジのミラーの
角度の調整を示す概念図である。

【符号の説明】

１ コンタクトガラス ４ 棒状光源 ５ 主反射板 ６ 補助反射板 ７ 第１ミラー ８ 第１キャリッジ ９ 第２ミラー １０ 第３ミラー １１ 第２キャリッジ １２ 光学結像素子 １３ イメージセンサ（ＣＣＤ）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 棒状光源と、該棒状光源の放射光を反射
   して原稿面を照射するリフレクタを有する原稿照明系
   と、該原稿照明系を原稿を読み取るために走査する走査
   手段と、イメージセンサと、上記走査手段によって照明
   された原稿を反射して上記イメージセンサに結像する光
   学系とを有し、上記走査手段の第１キャリッジのミラー
   に角度調整手段を備えて上記イメージセンサの出力が最
   大になるように調整可能としてなることを特徴とする画
   像読取装置。
2. 【請求項２】 上記走査手段の第２キャリッジが２枚の
   ミラーを有し、該２枚のミラーの少なくとも１枚に角度
   調整手段を備えて上記イメージセンサの出力が原稿面の
   先端と後端とで等しくなるように調整可能としてなるこ
   とを特徴とする請求項１の画像読取装置。
3. 【請求項３】 上記原稿面の先端において上記第１キャ
   リッジのミラーの角度調整手段によって上記イメージセ
   ンサの出力を最大にし、上記原稿面の後端において上記
   第２キャリッジの角度調整手段によって上記イメージセ
   ンサの出力を最大にすることを特徴とする請求項２の画
   像読取装置。