(57)【要約】【課題】  効率よく照度を確保して高品位な画像の読み取りを可能としつつ、低廉に製造可能で省エネルギー化を図ることができる画像読取装置を提供すること。【解決手段】  本発明に係る画像読取装置２０は、原稿Ｓが載置されるコンタクトガラス２２の下方で副走査方向に移動可能な第一の走行体２３に、原稿面を照明するランプ２８と、原稿面から斜めに出射する反射光を折り返し反射する折返しミラー３３とが設けられ、折返しミラー３３で反射された反射光が結像レンズ２６によって一次元ＣＣＤ２７に結像されることにより原稿Ｓの画像を読み取る。【選択図】  図３
2006229742.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原稿が載置されるコンタクトガラスの下方で副走査方向に移動可能な走行体に、原稿面を照明する光源と、前記原稿面から斜めに出射する反射光を折り返し反射する折返しミラーとが設けられ、該折返しミラーで反射された反射光が結像レンズによって撮像素子に結像されることにより前記原稿の画像を読み取ることを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像読取装置において、
前記原稿面からの反射光が、４５°よりも大きい入射角で前記折返しミラーに入射し、該折返しミラーによって前記原稿面と略平行に反射されることを特徴とする画像読取装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の画像読取装置において、
前記原稿面において、前記光源からの照明光が前記原稿の読取領域と副走査方向において略一致して重なることを特徴とする画像読取装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の画像読取装置において、
前記光源からの照明光を前記コンタクトガラスに向けて反射するリフレクターが前記走行体に設けられ、前記リフレクターで反射された照明光が前記原稿の読取領域と副走査方向において略一致して重なることを特徴とする画像読取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源により照明した原稿からの反射光を結像レンズで撮像素子に結像させ、その原稿の画像を読み取る画像読取装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、画像読取装置として、例えば図６及び図７に示すようなものが知られている。この画像読取装置１は、読取対象となる原稿Ｓが載置されるコンタクトガラス２と、コンタクトガラス２の下方に設けられて図示を略すモーターの駆動力により副走査方向（矢印Ｙ方向）に走行する第一の走行体３及び第二の走行体４と、結像レンズ５と、主走査方向（矢印Ｘ方向：図６，７における紙面垂直方向）に延在する撮像素子としての一次元ＣＣＤ６とを有する。
【０００３】
第一の走行体３には、直接及びリフレクター７を介してコンタクトガラス２に光を照射し、原稿Ｓの読取領域（撮像領域）ｄＳを照明する光源としてのランプ８と、折返しミラー９とが設けられている。第二の走行体４には、２つの折返しミラー１０，１１が設けられている。ランプ８及び折返しミラー９，１０，１１は、いずれも主走査方向に延在する。
【０００４】
ランプ８の照明光は、原稿Ｓで反射された後にコンタクトガラス２を透過し、折返しミラー９、折返しミラー１０及び折返しミラー１１で反射され、結像レンズ５によりＣＣＤ６に結像される。この処理が走行体３，４が副走査方向に走行しながら繰り返し行われ、微小な読取領域の画像が順次蓄積されることにより、原稿Ｓの画像全体がＣＣＤ６に二次元的に取得されるようになっている。
【０００５】
ところで、この画像読取装置１では、折返しミラー９，１０，１１は、原稿面（コンタクトガラス２の表面１２）に対して略４５°の傾きをもってそれぞれ配設され、読取光学系（原稿からの反射光が通過する光学系）の光軸である読取光軸が原稿面と平行又は垂直となるようになっている。一方、読取領域ｄＳの照度を高くするためには、ランプ８と読取領域ｄＳとの間の距離ができるだけ短くなるように、すなわち、照明光学系（原稿への照明光が通過する光学系）の光軸である照明光軸のうち、ランプから直接コンタクトガラスに向かう光軸Ｌ１が原稿面に対してできるだけ垂直に近くなるように（光軸Ｌ１の原稿面に対する入射角θができるだけ小さくなるように）、ランプ８を配設するのが好ましい。
【０００６】
しかしながら、このように読取領域ｄＳ近くにランプ８を配設するとすると、読取光軸（原稿面から第一の走行体の折返しミラーに向かう光軸Ｒ１）にもランプ８が近づくことになり、ちょっとした部品の寸法誤差や走査時に発生する振動等により、ランプ８がコンタクトガラス２に接触してしまったり、読取光学系の光路を遮ってしまうおそれがある。これによって、読み取った画像にジターが発生したり、また、読取領域ｄＳでの照度が不足して、読み取り不良や画像の地肌荒れが生じたり等様々な問題がある。
【０００７】
このような問題を回避するために、より輝度の高いランプを用いその分ランプと読取領域ｄＳとの間に一定の距離を確保することも考えられるが、そうするとランプそのもののコストが高くなる上に、ランプの消費電力も大きくなる。また、ランプの輝度を上げること自体に技術面での限界もある。
【０００８】
これに対し、特許文献１に記載されているように、ランプをコンタクトガラスの上方に配して上記諸問題に対応した画像読取装置も提案されている。しかしながら、特許文献１に記載の画像読取装置は、読取対象が透過原稿の場合には用いることができるものの、反射原稿には用いることができない。また、画像読取装置の上部分が大型化するとともに、部品点数も多くなってコストの増加を招くという問題がある。
【特許文献１】特開平８−８８７３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記の問題に鑑みて為されたもので、効率よく照度を確保して高品位な画像の読み取りを可能としつつ、低廉に製造可能で省エネルギー化を図ることができる画像読取装置を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、原稿が載置されるコンタクトガラスの下方で副走査方向に移動可能な走行体に、原稿面を照明する光源と、前記原稿面から斜めに出射する反射光を折り返し反射する折返しミラーとが設けられ、該折返しミラーで反射された反射光が結像レンズによって撮像素子に結像されることにより前記原稿の画像を読み取ることを特徴とする。
【００１１】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の画像読取装置において、前記原稿面からの反射光が、４５°よりも大きい入射角で前記折返しミラーに入射し、該折返しミラーによって前記原稿面と略平行に反射されることを特徴とする。
【００１２】
請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２に記載の画像読取装置において、前記原稿面において、前記光源からの照明光が前記原稿の読取領域と副走査方向において略一致して重なることを特徴とする。
【００１３】
請求項４に係る発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の画像読取装置において、前記光源からの照明光を前記コンタクトガラスに向けて反射するリフレクターが前記走行体に設けられ、前記リフレクターで反射された照明光が前記原稿の読取領域と副走査方向において略一致して重なることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、光源によって照明した原稿の原稿面から斜めに出射する反射光を折返しミラーが折り返し反射するようになっているので、光源からの照明光の原稿面に対する入射角を小さくすることができ、その分光源が原稿の読取領域に近づくことになって、読取領域の照度を高めることができる。したがって、画像読取装置においては、照明効率を高めて省エネルギー化を図るとともに、読取領域には必要な照度が確保されて高品位な原稿画像の読み取りが可能となる。
【００１５】
また、折返しミラーの傾きを調整するのみの簡単な構造で、従来のように高輝度なランプも必要なく、装置の上部分が大型化したり部品点数が増加したりするようなこともないので、低廉に製造可能で省エネルギー化を図ることもできる。
【００１６】
さらに、読取対象として、透過原稿のみならず、反射原稿にも用いることができるので汎用性にも優れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。図１、図２及び図３は、本実施の形態に係る画像読取装置を示す。この画像読取装置２０は、ケース２１と、コンタクトガラス２２と、第一の走行体２３と、第二の走行体２４と、モーター２５と、結像レンズ２６と、撮像素子としての一次元ＣＣＤ２７とを有する。
【００１８】
コンタクトガラス２２は箱状のケース２１の上面に設けられ、このコンタクトガラス２２には読取対象となる原稿Ｓが載置される。第一の走行体２３及び第二の走行体２４はコンタクトガラス２２の下方に副走査方向（矢印Ｙ方向）に移動可能に設けられ、同方向に延在するスキャンベルト２９に固着されている。スキャンベルト２９は滑車３０，３１に架設され、モーター２５の出力が滑車３０に伝達されて滑車３０が回転することにより、スキャンベルト２９が走行して第一の走行体２３及び第二の走行体２４が副走査方向に走行するようになっている。
【００１９】
また、第一の走行体２３には光源としてのランプ２８と、折返しミラー３３とが設けられ、第二の走行体２４には折返しミラー３３に対向する折返しミラー３４と、折返しミラー３４に対向する折返しミラー３５とが設けられている。第一の走行体２３のランプ２８は長尺状の小型蛍光灯（例えばバックライト用蛍光灯）又はＬＥＤ等により構成され、主走査方向に延在するように設けられている。ランプ２８の出射口３６から出射した照明光は主走査方向に延びるように原稿Ｓを照明する。
【００２０】
このとき、ランプ２８の照明光の照度分布のピーク位置（ランプ２８の照明領域（照明範囲）のうち照度のもっとも高い位置）が、原稿面（コンタクトガラス２２の表面４１）上において原稿Ｓの読取領域（撮像領域）ｄＳに副走査方向において略一致して重なるように設定するが好ましい。具体的には、読取領域ｄＳにおいて、ランプからコンタクトガラスに向かう照明光軸の光軸Ｌ１（ここでは、ランプ２８の径方向中心から出射口３６の周方向中心を結ぶ線及びその延長線が示す光軸）が原稿面と交わるようにする。これによって、ランプ２８の照明領域中もっとも照度の高い位置を読取領域ｄＳと略一致させることができるので、画像の読み取りに必要な照度を効率よく確保することが可能となる。
【００２１】
結像レンズ２６はその第二の走行体２４の折返しミラー３５に対向するように設けられ、ＣＣＤ２７は結像レンズ２６の結像位置に設けられている。ＣＣＤ２７は複数のＣＣＤ画素が一列をなして構成され、このＣＣＤ２７及び上記折返しミラー３３，３４，３５は長尺状を呈して主走査方向（Ｘ方向）に延在している。
【００２２】
この画像読取装置２０では、ランプ２８から出射した照明光束は、コンタクトガラス２２を透過し、直接原稿Ｓの読取領域ｄＳを照明する。原稿Ｓの照明光は原稿Ｓの画像濃度に応じて反射され、この反射光はコンタクトガラス２２を再度透過して折返しミラー３３、折返しミラー３４及び折返しミラー３５により反射されて結像レンズ２６に導かれ、ＣＣＤ２７に結像されて読み取られる。この一連の処理を、原稿面に対する結像位置がＣＣＤ２７上に保たれるように第一の走行体２３及び第二の走行体２４が副走査方向に走行して行うことにより、原稿Ｓの二次元的画像を撮像することができる。
【００２３】
ところで、第二の走行体２４の折返しミラー３４及び折返しミラー３５は原稿面に対して略４５°の傾きをもって設置される一方で、第一の走行体２３の折返しミラー３３は原稿面に対する傾きを変えて設置される。具体的には、読取光軸のうち、原稿面から第一の走行体の折返しミラーに向かう光軸Ｒ１が原稿面から垂直でなくランプ２８を避けてランプ２８と反対側に斜めに傾き、かつ第一の走行体の折返しミラーから第二の走行体の折返しミラーに向かう光軸Ｒ２が原稿面と略平行になるように、折返しミラー３３の傾きが調整されている。すなわち、折返しミラー３３の傾きを調整することによって、読取光軸（光軸Ｒ１）の第一の走行体の折返しミラーに対する入射角φが４５°よりも大きくなるようになっている。
【００２４】
このように画像読取装置２０では、光軸Ｒ１（原稿面からの反射光）がランプ２８と反対側に斜めに傾いているため、光軸Ｒ１が垂直な画像読取装置１の場合に比べ、読取領域ｄＳがランプ２８に近づき、照明光軸である光軸Ｌ１の原稿面に対する入射角θをより小さくすることができる。したがって、読取領域ｄＳの照度を従来の画像読取装置１よりも高くすることが容易に可能となる。
【００２５】
なお、第一の走行体の折返しミラーの傾斜角度が異なることより、画像読取装置２０の方が従来の画像読取装置１よりもその読取領域ｄＳの副走査方向の幅は大きくなる。読取領域ｄＳへの照明光量が同じという条件下では読取領域ｄＳの副走査方向の幅が大きい方が照度は低くなるため、この点においては、画像読取装置２０は照度が低くなる方に影響を受ける。しかしながら、読取領域ｄＳの幅の変化による照度の減少の程度は、照明光軸の原稿面に対する入射角の変化による照度の増加の程度に比べて相対的に小さい。図４は、原稿面における照度分布曲線を、画像読取装置２０と従来の画像読取装置１とで比較して示したものであるが、この図に示すように、照度のピーク（読取領域ｄＳの照度）は、画像読取装置２０の方が従来の画像読取装置１よりも高い値となっている。
【００２６】
この実施の形態に係る画像読取装置２０では、ランプ２８によって照明した原稿Ｓの原稿面から斜めに出射する反射光を折返しミラー３３が折り返し反射するようになっているので、光軸Ｌ１の原稿面に対する入射角θを小さくすることができ、その分ランプ２８が読取領域ｄＳに近づくことになって、読取領域ｄＳの照度を高めることができる。したがって、画像読取装置２０においては、照明効率を高めて省エネルギー化を図るとともに、読取領域には必要な照度が確保されて高品位な原稿画像の読み取りが可能となる。
【００２７】
また、画像読取装置２０は折返しミラー３３の傾きを調整するのみの簡単な構造で、従来のように高輝度なランプも必要なく、装置の上部分が大型化したり部品点数が増加したりするようなこともないので、低廉に製造可能で省エネルギー化を図ることもできる。
【００２８】
さらに、読取対象として、透過原稿のみならず、反射原稿にも用いることができるので汎用性にも優れる。
【００２９】
なお、本発明は上述した実施の形態に限られるものではなく、例えば図５に示すように、ランプ２８からの照明光をコンタクトガラス２２に向けて反射するリフレクター３８を第一の走行体２３にさらに設けてもよい。リフレクター３８はランプ２８と対向するように配設され、ランプ２８から直接原稿面に向かわない一部の照明光を原稿Ｓに向けて反射する。これによって、ランプ２８からの光をより有効に利用することができる。
【００３０】
また、ランプからリフレクターを介してコンタクトガラスに向かう光軸Ｌ２が読取領域ｄＳにおいて原稿面と交わるように、すなわちリフレクター３８からの照明光の照度分布のピーク位置が原稿面上において読取領域ｄＳに副走査方向において略一致して重なるようにリフレクター３８を設けることにより、さらに効率よく読取領域ｄＳにおける照度を確保することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】発明を実施するための最良の形態に係る画像読取装置を示す説明図である。
【図２】図１の画像読取装置の光学系を示す説明図である。
【図３】図１の画像読取装置における第一の走行体の近傍を拡大して示す説明図である。
【図４】原稿面における照度分布曲線を図１の画像読取装置と従来とで比較して示す図である。
【図５】変形例としての画像読取装置における第一の走行体の近傍を拡大して示す説明図である。
【図６】従来の画像読取装置の光学系を示す説明図である。
【図７】図６の画像読取装置における第一の走行体の近傍を拡大して示す説明図である。
【符号の説明】
【００３２】
２０              画像読取装置
２２              コンタクトガラス
２３              第一の走行体（走行体）
２６              結像レンズ
２７              一次元ＣＣＤ（撮像素子）
２８              ランプ（光源）
３３              折返しミラー
３８              リフレクター
Ｓ                原稿
ｄＳ              読取領域
【図１】
2006229742.tif 000003
【図２】
2006229742.tif 000004
【図３】
2006229742.tif 000005
【図４】
2006229742.tif 000006
【図５】
2006229742.tif 000007
【図６】
2006229742.tif 000008
【図７】
2006229742.tif 000009