(57)【要約】【課題】  照明光源として発光ダイオードを用い、原稿画像をセンサに結像させるためにレンズを用いた画像読取装置において、背表紙の部分がコンタクトガラスに密着しないような厚いブックをコピーする際の光量不足を、簡単で安価な構成で防ぐようにする。【解決手段】  原稿台上に載置された原稿を照明する光源と、照明された原稿像をラインセンサを用いた読み取り素子に結像させる少なくともレンズを有した光学系とからなる画像読取装置において、光源として発光ダイオードを複数個、前記ラインセンサの読取方向である主走査方向に対して平行に配列して構成し、発光ダイオード列の中央部近傍に最大定格電流が他の発光ダイオードより大きな発光ダイオードを配した。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原稿台上に載置された原稿を照明する光源と、照明された原稿像をラインセンサを用いた読み取り素子に結像させる少なくともレンズを有した光学系とからなる画像読取装置において、
前記光源は発光ダイオードを複数個、前記ラインセンサの読取方向である主走査方向に対して平行に配列して構成され、前記発光ダイオード列の中央部近傍に最大定格電流が他の発光ダイオードより大きな発光ダイオードを配したことを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】
前記発光ダイオード列の中央部近傍に配置した発光ダイオードは、ブック原稿読み取りモード時に発光強度を上げることを特徴とする請求項１に記載した画像読取装置。
【請求項３】
前記画像読取装置の原稿台における前記発光ダイオード配列方向中央に相当する位置に、ブック原稿における中央部を一致させるためのマークを設けたことを特徴とする請求項１または２に記載した画像読取装置。
【請求項４】
前記最大定格電流が他の発光ダイオードより大きな発光ダイオードにおける発光強度を上げるための電流値は、発光強度の大きな発光ダイオードとそれ以外の発光ダイオードにおける定格電流値の中間の値であることを特徴とする請求項２または3に記載した画像読取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機やファクシミリなどにおける原稿読取装置に関し、特に、原稿を照射する光源と、該光源で照射された原稿をレンズによってＣＣＤ等を用いたラインセンサなどに結像させ、読み取るよう構成した画像読取装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複写機やファクシミリなどにおける原稿を読み取るための読取装置は、図８に従来の画像読取装置における構成の一例を示したように、複写したり送信したりする原稿を載置するコンタクトガラス５０の下に、原稿を照明するハロゲンランプやキセノンランプなどの棒状の光源５１と照明効率を上昇させるための反射笠５２、及び反射ミラー５３が設けられて移動可能に構成された第１走査枠体５４と、反射ミラー５５と５６とが設けられて反射ミラー５３を介して送られてくる原稿画像を、レンズ５８でＣＣＤ等を用いたラインセンサ５９に結像させ、原稿からレンズ５８までの光路長を一定にするため、第１走査枠体５４の半分の速度で同方向に移動してゆく第２走査枠体５７とで構成されている。
【０００３】
ＣＣＤ等を用いたラインセンサ５９は、複数のＣＣＤが一方向に配列されて（以下この配列方向を主走査方向と称する）構成され、コンタクトガラス５０上に載置された原稿は、読み取り指示によって光源５１が点灯されると、原稿の端から逆側の端まで走行する（以下この走行方向を副走査方向と称する）第１走査枠体５４に載置された反射ミラー５３、第２走査枠体５７上の反射ミラー５５、５６を通して、読み取られた画像がレンズ５８によりラインセンサ５９上に結像される。
【０００４】
このような複写機やファクシミリにおいては、図９（Ａ）に示したように分厚いブック７０を複写したり送信したりということがおこなわれることがあるが、このような分厚いブックにおいては、開いてコンタクトガラス５０上に載置したとき、その背表紙の部分７１が浮いてコンタクトガラス５０に密着せず、図９（Ｂ）の複写結果又は送信結果を示した図のように、中央の浮いた部分が７２で示したように光量不足で濃度が濃い画像（かぶり画像）になってしまう問題が生じる。
【０００５】
こういった問題に対処するため、例えば特許文献１には、従来用いられていたハロゲンランプやキセノンランプなどの棒状の光源５１の代わりに、原稿を照明する光源をラインセンサの読取方向である主走査方向に対して平行に配列した複数個の点光源で構成し、厚い本の中央部が光量不足でかぶり画像になるような場合、副走査方向への走査途中でその厚い本の中央部にかかったとき、光量を上昇させて対処するようにした画像読取装置が開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−３１４７６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、一般的にＬＥＤは破損や寿命を考慮し、定格電流のおよそ半分から７割程度で点灯されることが多く、特許文献１に示されているように、厚い本における中央部に相当する部分で光量を増加させるために通常より電流値を増やす、という方法は、ＬＥＤの発光能力の限界近くまで使うことになって劣化が早まってしまったり、読取系の構成によっては、例え最大定格電流を供給して発光させても光量が不足してしまう場合もある。
【０００８】
そのため大きな光量が必要な場合に備え、大きな定格電流のＬＥＤを用いて通常は最大定格の２〜３割の電流で駆動し、上記のように厚い本を走査するときは中央部に相当する部分を走査中にそれぞれ光量を増加させる、という方法もあるが、当然のことながら定格電流の大きなＬＥＤを用いるということはコストアップになり、また効率も悪くなる。
【０００９】
そのため本発明においては、照明光源として発光ダイオードを用い、原稿画像をセンサに結像させるためにレンズを用いた画像読取装置において、背表紙の部分がコンタクトガラスに密着しないような厚いブックをコピーする際の光量不足を、簡単で安価な構成で防ぐようにすることが課題である。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため本発明における画像読取装置は、
原稿台上に載置された原稿を照明する光源と、照明された原稿像をラインセンサを用いた読み取り素子に結像させる少なくともレンズを有した光学系とからなる画像読取装置において、
前記光源は発光ダイオードを複数個、前記ラインセンサの読取方向である主走査方向に対して平行に配列して構成され、前記発光ダイオード列の中央部近傍に最大定格電流が他の発光ダイオードより大きな発光ダイオードを配したことを特徴とする。
【００１１】
このように光源として発光ダイオードを用い、かつ、発光ダイオード列の中央部近傍に最大定格電流が他の発光ダイオードより大きな発光ダイオードを配することで、厚いブックをコピーする際の背表紙に対応する部分の光量不足は最大定格電流の大きな発光ダイオードの発光強度を上げることで防ぐことができ、しかも不足する光量を補償しても、発光ダイオードの最大定格電流が大きいから従来装置のように劣化したり光量不足になるといったことが無く、簡単で安価な構成で光量不足を補償した画像読取装置を提供することができる。
【００１２】
そして、前記発光ダイオード列の中央部近傍に配置した発光ダイオードは、ブック原稿読み取りモード時に発光強度を上げるようにすることで、通常は他の発光ダイオードと同じ光量で発光させ、必要なときだけ光量を増加させるという、効率的な使用方法を取ることができる。
【００１３】
また、前記画像読取装置の原稿台における前記発光ダイオード配列方向中央に相当する位置に、ブック原稿における中央部を一致させるためのマークを設けることにより、厚いブックにおける背表紙部分の光量不足を確実に補うことができる。
【００１４】
さらに、前記最大定格電流が他の発光ダイオードより大きな発光ダイオードにおける発光強度を上げるための電流値は、発光強度の大きな発光ダイオードとそれ以外の発光ダイオードにおける定格電流値の中間の値とすることにより、発光ダイオードにおける最大定格一杯に使うことが避けられ、寿命も延ばすこともできる。
【発明の効果】
【００１５】
以上記載のごとく本発明によれば、照明光源として発光ダイオードを用い、原稿画像をセンサに結像させるためにレンズを用いた画像読取装置において、背表紙の部分がコンタクトガラスに密着しないような厚いブックをコピーする際の光量不足を、簡単で安価な構成で防いだ画像読取装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
【００１７】
図１は厚手のブックを読み取るための本発明になる画像読取装置における光源の斜視図、図２は本発明になる画像読取装置の構成例概略を示した一部省略斜視図、図３は厚手のブックを読み取るときに発光光量を増加させる発光ダイオードの配置を示した図、図４は厚手のブックを読み取るときのフロー図、図５は本発明になる画像読取装置における光源の発光ダイオードを均等な光量で発光させたときの照度を表したグラフ、図６は発光ダイオードからの距離と照度の関係を表したグラフ、図７はブック原稿を読み取るときの発光強度と原稿台を構成するコンタクトガラス面での照度を表したグラフである。
【００１８】
本発明になる画像読取装置は、図１に光源３０の斜視図を示し、図２にその光源３０を備えた画像読取装置の構成例概略を一部省略して示したように、前記図８に示した従来の画像読取装置と同様、画像を読み取るための原稿を載置する原稿台の図示していないコンタクトガラスの下に、移動する第１走査枠体１１に固定されて発光ダイオードを搭載した光源ユニット１２と、同じく第１走査枠体１１の半分のスピードで同方向に移動する第２走査枠体（図示せず）に固定された反射ミラーユニット２０とが設けられている。
【００１９】
このうち第１走査枠体１１に固定された光源ユニット１２には、中央の主走査方向に延在する窓１７の両側に、配線用端子の上に発光ダイオードを配列させた第１、第２の発光ダイオード搭載板３１（第１の発光ダイオード搭載板）、３２（第２の発光ダイオード搭載板）を設け、全体として位置調整自在な構成としている。そして、光源ユニット１２の窓１７の下部には図示していない第１の反射ミラー（図８において反射ミラー５４に相当）とが設けられている。
【００２０】
また、図２の第２走査枠体に固定された反射ミラーユニット２０には、第１走査枠体１１に設けられた図示していない反射ミラーから送られてくる原稿の画像を図２に２４で示したレンズに送るため、第２の反射ミラー２１、第３の反射ミラー２２が設けられ、前記したように原稿からレンズ２４までの光路長を一定にするため、第１走査枠体１１が移動する速度の半分の速度で同一方向に移動して、副走査をおこなうようになっている。
【００２１】
そして、このように構成した本発明の画像読取装置では、図１に３４で示した一部の発光ダイオードの最大定格電流を、他の大部分の発光ダイオード３３１、３３２における最大定格電流より大きな物とし、この３４で示した発光ダイオードに、発光ダイオード３３１、３３２より大きな電流を流して発光強度を上げるようにしたものである。
【００２２】
この、最大定格電流が他の発光ダイオードより大きな発光ダイオード３４を配する部分は、図３に示したように、配列した発光ダイオードにおける中央部分近傍、すなわち図示していないラインセンサの走査方向である主走査方向の中央部分近傍とし、ブック原稿４０のコンタクトガラス４１への載置位置は、図２に示したレンズ２４における光軸と対応するコンタクトガラス４１上の端部に付した中央目印２３に、背表紙４２が来るように載せて背表紙４２の部分が最大定格電流の大きい発光ダイオード３４の領域となるようにしてある。
【００２３】
図６は、コンタクトガラス面からの距離と照度の関係を示したグラフであり、コンタクトガラス面から５ｍｍの距離では距離０ｍｍの場合に比較して、例えば発光ダイオードを電流５Ａ（ｍＡ）で駆動した場合はその照度が６８０００から２７０００（ｌｘ）へ、電流２Ａ（ｍＡ）で駆動した場合は同じく４００００から１６０００（ｌｘ）へ、電流０．６７Ａ（ｍＡ）の場合も同じく１７０００から６０００（ｌｘ）へ、それぞれ約６０％低下している。そのため、例えば０．６７Ａの電流で発光ダイオードを駆動し、コンタクトガラス面から５ｍｍ離れた場合は、２Ａの電流で発光ダイオードを駆動する必要がある。
【００２４】
従って、前記図９（Ａ）に示したような分厚いブック７０における背表紙の部分７１が５ｍｍ程度コンタクトガラス５０から浮くと、その光量は６０％も低下するわけで、本発明ではこの低下する光量を補償するため、前記したように、画像読取装置における図１に示した光源３０の光源ユニット１２に配した３４で示した中央部分の発光ダイオードの最大定格電流を、他の大部分の発光ダイオード３３１、３３２における最大定格電流より大きな物としたのである。
【００２５】
そしてこの画像読取装置では、例えば３３１、３３２で示した発光ダイオードをＬＥＤ−Ａ、３４で示した最大定格電流の大きな発光ダイオードをＬＥＤ−Ｂとすると、ブック原稿以外の文字原稿（文字モード）で、かつ、全面がコンタクトガラス面に密着できる通常の原稿の場合は、ＬＥＤ−ＡもＬＥＤ−Ｂも一例として０．６７Ａの電流で発光させる。
【００２６】
この場合のコンタクトガラス面上の照度を示したのが図５のグラフであり、図中横軸はレンズ２４の中心からの距離（図２の表における「像高」に相当）を、縦軸は照度を表し、発光ダイオード３３、３４が同じ電流値で駆動されるため、その発光強度はほとんど同一となり、コンタクトガラス面上の照度は約２８０００（ｌｘ）で一定となる。
【００２７】
それに対して、ブック原稿を読み取るモードの場合は、ＬＥＤ−Ａは０．６７Ａで通常の場合と同じ電流値を流し、ＬＥＤ−Ｂには１．０〜１．３Ａと通常より大きな電流を流す。その場合のコンタクトガラス面上の照度を示したのが図７であり、このようにＬＥＤ−Ｂに大きな電流を流して発光強度を大きくすることにより中央部分の照度が上昇し、図３に示したように、分厚いブック４０における背表紙の部分４２がコンタクトガラス４１から浮いても不足する照度が補償されることになる。
【００２８】
なお、ブック原稿を読み取るモードの指示は、画像読取装置を設けた複写機やファクシミリなどの制御卓上に、「ブックモード」などの指示釦を設けると共に、読み取りに際して背表紙４２の部分の照度を測定し、不足する光量に対応させて最適な光量が得られるようにしても良い。この制御フローを示したのが図４である。次にこの図４に基づき、「ブックモード」における画像読み取り動作について説明する。
【００２９】
図４におけるステップＳ１で、画像読取装置を設けた複写機やファクシミリなどの電源がＯＮされ、例えば制御卓上の「ブックモード」を指示する釦がＯＮされている場合、まず、ステップＳ２でそれ自体公知のシェーディング補正（原稿の読み取り前に基準となる白レベルを決定する処理）がおこなわれ、次のステップＳ３で画像の読み取りが準備される。そしてステップＳ４で画像読み取り、すなわち複写やファックス送信のスタートボタンが押されると、ステップＳ５でブックモードが選択されているかどうかが判断される。なお、Ｓ１からＳ４までは通常の原稿を用いた文字モード、ならびにブックモード共通の動作である。
【００３０】
この時ブックモードが選択されていない場合は、ステップＳ６に行ってＬＥＤ−Ｂを含む全てのＬＥＤが例えば電流値０．６７Ａの通常の電流値で駆動され、図５に示したようにコンタクトガラス面上の照度は一様になって通常の読み取りが開始される。
【００３１】
一方、ブックモードが選択されている場合は、前記した図１に示した光源３０を配した第１走査枠体１１がブック原稿の読み取り先端まで移動し、読み取りに先立ってＬＥＤを通常の光量で点灯し、それによる図示していないＣＣＤ等を用いたラインセンサの出力を確認する。
【００３２】
その確認は、まずステップＳ８でおこなわれ、図１に３４で示した発光ダイオードに対応する位置の、図示していないＣＣＤ等のラインセンサ出力が例えば２００／２５５より小さい場合、次のステップＳ１０に進み、大きい場合はステップＳ９に進む。ステップＳ９に進んだ場合は、ＬＥＤ−Ｂの電流値が１．０Ａとされて、通常の場合よりは光量を増加した状態で読み取りが開始される。
【００３３】
また、ステップＳ８でステップＳ１０に進むことが選択された場合、ステップＳ１０でさらにＣＣＤ等のラインセンサの出力が１５０／２５５以下かどうかが判断され、小さい場合は次のステップＳ１２に進み、大きい場合はステップＳ１１に進む。ステップＳ１１に進んだ場合は、ＬＥＤ−Ｂの電流値が２．０ＡとされてステップＳ９の場合よりさらに光量が増加され、読み取りが開始される。
【００３４】
また、ステップＳ１０でステップＳ１２に進むことが選択された場合、ＬＥＤ−Ｂの電流値が５．０ＡとされてステップＳ１１の場合よりさらに光量が増加され、読み取りが開始される。
【００３５】
このようにすることにより、前述の特許文献１のように全てのＬＥＤにおける最大定格電流を同一とし、常時は最大定格の５０〜７０％程度の電流値で点灯してブック原稿の場合だけ、副走査方向の背表紙４２に相当する位置で光量をアップさせる方法や、逆に、大きな最大定格電流のＬＥＤを用いて通常は最大定格電流の２０〜３０％の電流で駆動し、ブック原稿の読み取りの場合だけＬＥＤの電流値を上げて光量を増加させるという方法では、前記したようにＬＥＤの発光能力の限界近くまで使うことになって劣化が早まってしまったり、読取系の構成によっては例え最大定格電流を供給して発光させても光量が不足してしまう場合もあり、さらに最大定格電流が大きなＬＥＤを使う場合はコストアップになってしまうが、本発明によればこういった問題が起こることがなく、簡単で安価な構成で光量不足を補償した画像読取装置を提供することができる。
【００３６】
なお、以上の説明では発光ダイオードの電流値を種々上げてきたが、これらは全て一例であり、本発明がこれらの数値にとらわれないこともあきらかである。
【００３７】
以上、種々述べてきたように本発明によれば、光源として発光ダイオードを用い、かつ、発光ダイオード列の中央部近傍に最大定格電流が他の発光ダイオードより大きな発光ダイオードを配することで、厚いブックをコピーする際の背表紙に対応する部分の光量不足は最大定格電流の大きな発光ダイオードの発光強度を上げることで防ぐことができ、しかも不足する光量を補償しても、発光ダイオードの最大定格電流が大きいから従来装置のように劣化したり光量不足になるといったことが無く、簡単で安価な構成で光量不足を補償した画像読取装置を提供することができる。
【００３８】
そして、前記発光ダイオード列の中央部近傍に配置した発光ダイオードは、ブック原稿読み取りモード時に発光強度を上げるようにすることで、通常は他の発光ダイオードと同じ光量で発光させ、必要なときだけ光量を増加させるという、効率的な使用方法を取ることができる。
【００３９】
また、前記画像読取装置の原稿台における前記発光ダイオード配列方向中央に相当する位置に、ブック原稿における中央部一致させるためのマークを設けることにより、厚いブックにおける背表紙部分の光量不足を確実に補うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明によれば、背表紙の部分がコンタクトガラスに密着しないような厚いブックをコピーする際の光量不足を、簡単で安価な構成で防いだ画像読取装置を提供することができ、大きな効果をもたらすものである。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】厚手のブックを読み取るための本発明になる画像読取装置における光源の斜視図である。
【図２】本発明になる画像読取装置の構成例概略を示した一部省略斜視図である。
【図３】厚手のブックを読み取るときに発光光量を増加させる発光ダイオードの配置を示した図である。
【図４】厚手のブックを読み取るときのフロー図である。
【図５】本発明になる画像読取装置における光源の発光ダイオードを均等な光量で発光させたときの照度を表したグラフである。
【図６】発光ダイオードからの距離と照度の関係を表したグラフである。
【図７】ブック原稿を読み取るときの発光強度と原稿台を構成するコンタクトガラス面での照度を表したグラフである。
【図８】従来の画像読取装置における構成の一例を示した図である。
【図９】（Ａ）は分厚いブックを複写したり送信するときの説明図であり、（Ｂ）はその複写結果又は送信結果を示した図である。
【符号の説明】
【００４２】
１２  光源ユニット
１７  窓
３０  光源
３１  第１の発光ダイオード搭載板
３２  第２の発光ダイオード搭載板
３３１、３３２  通常の最大定格電流の発光ダイオード
３４  最大定格電流の大きな発光ダイオード
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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