(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々が当該画像読取装置の主走査線の方向に平行に設けられ、その読取領域が他のラインセンサのそれと前記主走査線の方向において一端が重なりかつ副走査線の方向において所定の距離だけ離間するように、相互にずらして設けられた複数のラインセンサと、
その有効光量領域が、前記主走査線の方向に交わる方向であって、前記複数のラインセンサのずらされた方向に実質的に沿う方向とされた１又は複数のランプとを備える
ことを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】
各々が、当該画像読取装置の主走査線の方向に平行になるように当該画像読取装置の筐体に固定して設けられ、その読取領域が他のラインセンサのそれと前記主走査線の方向において一端が重なりかつ副走査線の方向において所定の距離だけ離間するように、相互にずらして設けられた複数のラインセンサと、
前記主走査線の方向に交わる方向であって、前記複数のラインセンサのずらされた方向に実質的に沿う方向となるように当該画像読取装置の筐体に移動可能に設けられた１又は複数のランプとを備える
ことを特徴とする画像読取装置。
【請求項３】
当該画像読取装置の主走査線の方向に長い第１の長方形を構成する有効光量領域と、
各々が当該画像読取装置の主走査線の方向に長い長方形であって、他の読取領域と前記主走査線の方向において一端が重なりかつ副走査線の方向において所定の距離だけ離間するように、相互にずらして設けられた複数の読取領域とを備え、
前記複数の読取領域により構成される第２の長方形が当該画像読取装置の主走査線の方向に平行とされ、
前記第１の長方形と前記第２の長方形とが、前記複数の読取領域がずらされた方向に斜めに重なるようにされる
ことを特徴とする画像読取装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像読取装置に関し、特に、組み立て誤差があっても画像を読み取る際の光量を最適化できるようにランプを配置した画像読取装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
画像読取装置においては、ランプ（光源）及びＣＣＤ（電荷結合素子）からなるラインセンサを用いて、原稿上に描かれた画像を読み取る。特に、画像読取装置に対して高い解像度が求められる場合、図６（Ａ）に示すように、２個のラインセンサ１０７Ａ、１０７Ｂが、その一部が重なるように設けられる。また、ランプ（図示せず）も各々のラインセンサに対応して設けられる。これにより、１主走査線Ｓあたりの画素数を多くすると共に十分な光量を確保して、解像度を高くすることができる。なお、矢印Ａの示す方向が主走査方向であり、矢印Ｂの示す方向が副走査方向である。
【０００３】
なお、ＣＣＤは自己発光の機能がないので、原稿上の画像の読取のためには、光源としてのランプを必要とする。ランプからの光は、特に図示しないが、その光量を適切な値に調整した後に、原稿台上に載置された原稿に照射されて反射し、反射鏡やレンズ等の光学系を経て、ラインセンサ１０７Ａ、１０７Ｂに入射する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
画像読取装置において、ラインセンサ１０７Ａ、１０７Ｂ及びその光源であるランプは、共に、当該画像読取装置の筐体に平行に沿うように設けられる。従って、当該画像読取装置の組み立て時における組立誤差がなければ、図６（Ｂ）に示すように、２個のランプにより得られる有効な光量の領域（有効光量領域）１１１に対して、ラインセンサ１０７Ａ、１０７Ｂの読取領域１１７Ａ、１１７Ｂがその範囲内に納まるはずである。従って、ラインセンサ１０７Ａ、１０７Ｂのいずれについても、適切な読取のための光量が得られ、正しい（十分な）電荷量（電気信号のレベル）が得られるはずである。
【０００５】
しかし、実際には、組立誤差が生じることは避けられない。即ち、後述するように、画像読取装置の光学系は、通常、ランプユニット、中間の光学ユニット、ラインセンサユニットからなる。従って、ランプユニットとラインセンサユニットとは別々に組み立てられ、かつ、別々に当該画像読取装置の筐体に組み立てられる。このために、ランプユニットの組立時、ラインセンサユニットの組立時、ランプユニットの筐体への取り付け時、及び、ラインセンサユニットの筐体への取り付け時において、各々、組立誤差が生じる。
【０００６】
従って、これられによる組立誤差の総和により、ランプの有効光量領域１１１が、図６（Ｃ）に点線で示す位置から実線で示す位置にずれて、ラインセンサ１０７Ａ、１０７Ｂの読取領域１１７Ａ、１１７Ｂとの間の相対的な位置ずれを生じる。即ち、当該画像読取装置の組み立て時における組立誤差により、図６（Ｃ）に示すように、２個のランプの有効光量領域１１１に対して、２個のラインセンサ１０７Ａ、１０７Ｂ（即ち、読取領域１１７Ａ、１１７Ｂ）のいずれか一方が全範囲に渡ってその範囲から外れてしまう。
【０００７】
従って、２個のラインセンサ１０７Ａ、１０７Ｂのいずれか一方について、適切な読取のための光量が得られず、正しい（十分な）電荷量（電気信号のレベル）が得られなくなる。これは、主走査線Ｓにおいて、左側（又は右側）の約半分が読取不良となるか又は正しく読み取れないことを意味する。また、ラインセンサ１０７Ａ、１０７Ｂの重なる部分においては、ラインセンサ１０７Ａ、１０７Ｂの出力信号が平均されるので、読取の不良の程度が軽減されるが、読取不良であることに変わりはない。更に、このように連続した領域でランプの光量の影響があると、いわゆるシェーディング補正が注目画素の周囲の画素により補正を行うものであるので、当該補正によっても読取信号に対するランプの光量の影響を除去できない。
【０００８】
本発明は、組み立て誤差があっても画像を読み取る際の光量を最適化できるようにランプを配置した画像読取装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の画像読取装置は複数のラインセンサと１又は複数のランプとを備える。複数のラインセンサは、各々が当該画像読取装置の主走査線の方向に平行に設けられ、その読取領域が他のラインセンサのそれと主走査線の方向において一端が重なりかつ副走査線の方向において所定の距離だけ離間するように、相互にずらして設けられる。１又は複数のランプは、その有効光量領域が、前記主走査線の方向に交わる方向であって、複数のラインセンサのずらされた方向に実質的に沿う方向とされる。
【００１０】
本発明の画像読取装置によれば、複数のラインセンサは当該画像読取装置の主走査線の方向に平行に設けられる。一方、１又は複数のランプは、複数のラインセンサのずらされた方向に沿うように、主走査線の方向に斜めに設けられる。これにより、両者の間に当該画像読取装置の組み立て時における組立誤差がある場合でも、ランプの有効光量領域に対して複数のラインセンサのいずれか一方のみがその一部だけ範囲から外れてしまうのみで済む。従って、複数のラインセンサの大部分において、適切な読取のための光量が得られ、正しい電荷量を得ることができる。そして、当該ランプの有効光量領域の範囲から外れるのは、常に、複数のラインセンサが相互に他のラインセンサと重なる部分である。この部分においては、複数のラインセンサの出力信号が平均されるので、読取の不良の程度が軽減される。従って、当該当該画像読取装置の組み立て誤差があっても、画像を読み取る際の光量を最適化することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は、画像読取装置構成図であり、画像読取装置の構成を示す。特に、図１（Ａ）は画像読取装置の概略の断面図であり、図１（Ｂ）は画像読取装置の概略の平面図である。なお、図１（Ｂ）においては、ランプ１、ラインセンサ７、原稿台５０のみを示す。
【００１２】
画像読取装置は、複数（この場合は２個）のランプ１Ａ、１Ｂを含むランプユニット２０、光学ユニット３０、複数（この場合は２個）のラインセンサ７Ａ、７Ｂを含むラインセンサユニット４０からなる。なお、画像読取装置は、例えばデジタル複写機からなるが、本発明は、アナログ複写機、スキャナ、ファクシミリ等の種々の画像読取装置に適用することができる。
【００１３】
ランプユニット２０は、２個のランプ１Ａ、１Ｂと、その各々のシェード（傘）２Ａ、２Ｂと、反射鏡３とからなる。ランプ１Ａ、１Ｂは、各々、円柱状とされる。シェード２Ａ、２Ｂは、ランプ１Ａ、１Ｂの光が直接原稿６０に当たる部分を制限して、原稿６０に当たる光量を適切な値に調整すると共に、光が読取部分以外へ不必要に拡散することを防止する。このために、シェード２Ａ、２Ｂは、各々、四角柱の１面を欠いた形状であって、ランプ１Ａ、１Ｂの三方を覆う形状とされる。反射鏡３は、原稿６０で反射した光の方向を、所定の方向に変更する。光学ユニット３０は反射鏡４、５からなる。反射鏡４及び５は、各々、入射した光の方向を所定の方向に変更する。ラインセンサユニット４０は、レンズ６と、２個のラインセンサ７Ａ、７Ｂとからなる。レンズ６は、反射鏡３乃至５を介して入射してきた光の焦点を絞り、２個のラインセンサ７Ａ、７Ｂ上に焦点を結ばせる。ラインセンサ７Ａ、７Ｂは受光素子であるＣＣＤ（電荷結合素子）からなる。
【００１４】
筐体１０の上部には、原稿台５０が設けられる。原稿台５０は、例えば透明なプラテンガラス５０からなる。原稿台５０上には原稿６０が載置される。原稿６０は、例えば画像の描かれた紙、フィルム等の媒体からなる。原稿台５０上に載置された原稿６０には、ランプユニット２０からの光が照射される。即ち、ランプ１Ａ、１Ｂからの光は、シェード２Ａ、２Ｂにより光量を適切な値に調整された上で、原稿台５０上に載置された原稿６０に照射されて反射する。この反射光は、反射鏡３で反射して、反射鏡４、５からなる光学ユニット３０を経て、レンズ６により焦点を調整された上で、ラインセンサ７Ａ、７Ｂに入射する。従って、光路は、図１（Ａ）に点線で示すようになる。
【００１５】
当該画像読取装置における組立誤差は、ランプ１Ａ、１Ｂ、シェード２Ａ、２Ｂ、反射鏡３をランプユニット２０に取り付ける際、反射鏡４、５を光学ユニット３０に取り付ける際、レンズ６、ラインセンサ７Ａ、７Ｂをラインセンサユニット４０に取り付ける際、ランプユニット２０、光学ユニット３０、ラインセンサユニット４０を筐体１０に取り付ける際の各々において生じる。従って、最終的な組立誤差はこれらの総和であり、容易に制御できず、また、その発生を完全に防止することもできない。
【００１６】
ランプユニット２０及び光学ユニット３０は、当該画像読取装置の筐体１０に対して移動可能に設けられる。従って、ランプ１Ａ、１Ｂは筐体１０に移動可能に設けられる。ランプユニット２０及び光学ユニット３０の移動方向Ｂが副走査線の方向である。ラインセンサユニット４０は筐体１０に対して固定して設けられる。従って、ラインセンサ７Ａ、７Ｂは筐体１０に固定して設けられる。ラインセンサ７Ａ、７Ｂの延びる方向Ａが主走査線の方向である。ランプ１Ａ、１Ｂも主走査線の方向Ａと平行ではないが概ね当該方向に延びる。
【００１７】
ここで、図１（Ｂ）にも簡単に示されているが、ラインセンサ７Ａ、７Ｂとランプ１Ａ、１Ｂとの位置関係について、図２乃至図４を参照して、より詳細に説明する。
【００１８】
２個のラインセンサ７Ａ、７Ｂは、図２（Ａ）に示すように、各々、当該画像読取装置の主走査線Ｓの方向Ａに平行に設けられる。即ち、筐体１０（の一辺、即ち、図中の上辺）に沿うように平行に設けられる。なお、原稿台５０の各辺は筐体１０の各辺に平行である。ラインセンサ７Ａ、７Ｂは、その読取領域７１Ａ、７１Ｂが他のラインセンサ７Ｂ、７Ａの読取領域７１Ｂ、７１Ａと、主走査線の方向Ａにおいて一端が重なりかつ副走査線の方向Ｂにおいて所定の距離だけ離間するように、相互にずらして設けられる。
【００１９】
２個のランプ１Ａ、１Ｂは、図２（Ｃ）に示すように、その有効光量領域１１が、主走査線の方向Ａに交わる方向であって、ラインセンサ７Ａ、７Ｂのずらされた方向に実質的に沿う方向とされる。即ち、筐体１０（の一辺）に対して斜めに（交わるように）される。このために、２個のランプ１Ａ、１Ｂは、図２（Ｂ）に示すように、筐体１０（の一辺）に対して斜めに（交わるように）設けられる。なお、ランプ１Ａ、１Ｂは同様の有効光量領域１１を実現する１個のランプ（図示せず）であってもよい。
【００２０】
従って、当該画像読取装置における組立誤差がなければ、図２（Ｃ）に示すように、ランプ１Ａ、１Ｂによる有効光量領域１１に対して、その範囲内にラインセンサ７Ａ、７Ｂの読取領域７１Ａ、７１Ｂが含まれることになる。即ち、図２（Ｃ）に示す状態が、組立誤差がない（正常な）状態である。この場合、有効光量領域１１に対して、読取領域７１Ａ、７１Ｂが略中央に配置される。
【００２１】
なお、実際には、図１から判るように、ランプ１Ａ、１Ｂは原稿台５０の作る平面に平行に設けられ、ラインセンサ７Ａ、７Ｂは当該平面に垂直に設けられる。従って、両者が重なることはなく、図２に示すように、原稿台５０又は原稿６０上で、ランプ１Ａ、１Ｂの作る有効光量領域１１と、ラインセンサ７Ａ、７Ｂの作る読取領域７１Ａ、７１Ｂとが対比される。
【００２２】
図３は、原稿台５０上における又はその上に載置された原稿６０上における読取領域７１Ａ、７１Ｂと、有効光量領域１１との関係を、当該部分のみを図２（Ｃ）から抜き出して示す。
【００２３】
図３（Ｂ）に示すように、原稿６０上において、ランプ１Ａ、１Ｂにより、有効光量領域１１は、当該画像読取装置の主走査線の方向Ａに長い第１の長方形Ｒ１を構成する。一方、ラインセンサ７Ａ、７Ｂの配置により、読取領域７１Ａ、７１Ｂは、各々、当該画像読取装置の主走査線の方向Ａに長い長方形であって、他の読取領域７１Ｂ、７１Ａと主走査線の方向Ａにおいて一端が重なりかつ副走査線の方向Ｂにおいて所定の距離だけ離間するように、相互にずらして設けられる。読取領域７１Ａ、７１Ｂにより点線で示す第２の長方形Ｒ２が構成される。第２の長方形Ｒ２は、当該画像読取装置の主走査線の方向Ａに平行とされる。第２の長方形Ｒ２が１本の主走査線Ｓと考えてよい。その上で、第１の長方形Ｒ１が、第２の長方形Ｒ２に対して、読取領域７１Ａ、７１Ｂがずらされた方向に斜めに重なるようにされる。
【００２４】
読取領域７１Ａ、７１Ｂの重複する部分における光量の分布とラインセンサ７Ａ、７Ｂとの関係を図３（Ａ）に示す。即ち、図３（Ａ）は、図３（Ｂ）の当該重複する部分の中央（点線で示す）の原稿６０上における光量の分布を示す。ランプの光量（強度）Ｌは、中央部で略平坦とされ、有効光量領域１１を外れると急激に低下する。有効光量領域１１内であれば、ラインセンサ７Ａ、７Ｂから十分な出力信号を得ることができる。有効光量領域１１を規定する境界線とラインセンサ７Ａ、７Ｂとの間の距離が、組み立て誤差に対するマージンである。
【００２５】
図３から読取領域７１Ａ、７１Ｂ及び有効光量領域１１を抜き出して示すと、図４に示すようになる。特に、図４（Ａ）は組立誤差がない場合を示し、図４（Ｂ）は組立誤差がある場合を示す。
【００２６】
図４（Ａ）において、当該画像読取装置の組み立て時における組立誤差がない場合、読取領域７１Ａ、７１Ｂの双方ともが、有効光量領域１１内に含まれる。従って、２個のラインセンサ７Ａ、７Ｂのいずれについても、適切な読取のための十分な光量が得られ、正しい（十分な）電荷量（電気信号のレベル）が得られる。
【００２７】
なお、図４（Ａ）に示すように、有効光量領域１１の一端は、距離ｄ２だけ、筐体１０又は原稿台５０の一辺から離間している。距離ｄ２は、２個のラインセンサ７Ａ、７Ｂの副走査線の方向Ｂにおいて離間する所定の距離ｄ１の１／２の距離である。例えば、距離ｄ１は４ｍｍ（乃至２ｍｍ）であり、距離ｄ２は２ｍｍ（乃至１ｍｍ）である。なお、組み立て誤差を考慮すれば、実質的に１／２であればよい。これにより、有効光量領域１１を規定する境界線とラインセンサ７Ａ、７Ｂとの間の距離である組み立て誤差に対するマージンを、ラインセンサ７Ａ、７Ｂの両側において均等にでき、最も有効に活用できる。即ち、組み立て誤差がある場合に、読取領域７１Ａ、７１Ｂが有効光量領域１１から外れる割合を最も小さくすることができる。
【００２８】
図４（Ｂ）において、ランプ１Ａ、１Ｂの有効光量領域１１が点線で示す位置から実線で示す位置へずれるような、当該画像読取装置の組み立て時における組立誤差があるとする。この場合、この誤差により、有効光量領域１１に対して、２個のラインセンサ７Ａ、７Ｂの読取領域７１Ａ、７１Ｂのいずれか一方（この場合は、７１Ａ）の一部が、当該領域１１から外れる場合がある。しかし、図６（Ｃ）との対比から判るように、当該領域１１がラインセンサ７Ａ、７Ｂのずらされた方向に沿うようにされるので、ラインセンサ７Ａの読取領域７１Ａのみが、その一部だけ範囲から外れてしまうのみで済む。従って、ラインセンサ７Ａ、７Ｂの大部分において、適切な読取のための光量が得られ、正しい（十分な）電荷量（電気信号のレベル）が得られる。
【００２９】
これに加えて、当該領域１１の範囲から外れるのは、常に、ラインセンサ７Ａ、７Ｂが相互に他のラインセンサ７Ｂ、７Ａと重なる部分Ｍである。特に、図４（Ｂ）に示す角部Ｃ１、Ｃ２である。この重なり部分Ｍにおいては、２個のラインセンサ７Ａ、７Ｂの出力信号が平均される。従って、読取の不良の程度が軽減される。更に、このように１本の主走査線Ｓにおける一部の領域でのランプ１Ａ、１Ｂの光量の読取信号に対する影響は、いわゆるシェーディング補正によって、ある程度除去（補正）することができる。従って、当該画像読取装置の組み立て誤差があっても、画像を読み取る際の光量を最適化することができる。
【００３０】
以上、本発明をその実施態様により説明したが、本発明はその主旨の範囲において種々の変形が可能である。
【００３１】
例えば、以上の実施態様においては、読取手段としてのラインセンサ７の個数が２個であったが、図５に示すように、３個以上のラインセンサ７を用いる場合でも、本発明を適用することができる。
【００３２】
即ち、図５（Ａ）に示すように、３個のラインセンサ（図示せず）及びその読取領域７１Ｃ乃至７１Ｅをずらして用いる場合、例えば２個のランプ１Ｃ、１Ｄが、そのずらされた方向に沿うように、主走査線の方向Ａに斜めに設けられる。これにより、有効光量領域１１が前述のように構成されるので、組立誤差がある場合でも、ラインセンサの読取領域７１Ｃ乃至７１Ｅが当該領域１１からなるべく外れないようにして、光量を最適化することができる。
【００３３】
また、図５（Ｂ）に示すように、４個のラインセンサ（図示せず）及びその読取領域７１Ｆ乃至７１Ｉを２列にずらして用いる場合、例えばランプ１Ｆ及び１Ｇが読取領域７１Ｆ及び７１Ｇのずらされた方向に沿うように、及び、ランプ１Ｅ及び１Ｆが読取領域７１Ｈ乃至７１Ｉのずらされた方向に沿うように、主走査線の方向Ａに斜めに設けられる。これにより、有効光量領域１１が前述のように構成されるので、組立誤差がある場合でも、ラインセンサの読取領域７１Ｆ乃至７１Ｉが当該領域１１からなるべく外れないようにして、光量を最適化することができる。なお、ランプ１Ｆを中央で分割して２個のランプとしてもよい。
【００３４】
また、例えば、以上の実施態様においては、原稿６０が固定されている原稿固定型の画像読取装置について説明したが、本発明は、原稿６０を（副走査方向に）移動させることにより読取る原稿移動型の画像読取装置にも適用することができる。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、画像読取装置において、ランプを複数のラインセンサのずらされた方向に沿うように主走査線の方向に斜めに設けることにより、当該画像読取装置の組み立て時における組立誤差がある場合でも、ランプの有効な光量幅に対して複数のラインセンサ（読取領域）のいずれか一方のみの一部だけが有効な光量幅の範囲から外れるようにすることができ、かつ、当該範囲から外れるのは常に複数のラインセンサ（読取領域）が相互に他のラインセンサと重なる部分とすることができるので、複数のラインセンサの大部分において適切な読取のための光量を得て正しい電荷量を得ることができ、また、当該範囲から外れた部分での読取の不良の程度が軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】画像読取装置構成図である。
【図２】画像読取装置説明図である。
【図３】画像読取装置説明図である。
【図４】画像読取装置説明図である。
【図５】他の画像読取装置説明図である。
【図６】従来技術説明図である。
【符号の説明】
１    ランプ
７    ラインセンサ
１０    筐体
２０    ランプユニット
３０    光学ユニット
４０    ラインセンサユニット
１１    有効光量領域
７１    読取領域
【図１】
0003662802.tif 000002
【図２】
0003662802.tif 000003
【図３】
0003662802.tif 000004
【図４】
0003662802.tif 000005
【図５】
0003662802.tif 000006
【図６】
0003662802.tif 000007