(57)【要約】【課題】照明光量も増加させた上で照り返しの影響を減少させ、高精度で原稿の画像情報を読み取ることができる画像読取装置を得ること。【解決手段】原稿台２に載置した原稿１の画像情報を照明する照明手段と、該画像情報を読取手段９上に結像する結像手段８とを有し、該画像情報と該読取手段との相対的位置を変えて、該画像情報を２次元的に読取る画像読取装置において、該照明手段は複数の光源部３，４を有し、該複数の光源部は副走査断面内において、該結像手段の光軸Ｓに対して非対称に配置されていること。【選択図】　　図１
2004109866.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原稿台に載置した原稿の画像情報を照明する照明手段と、該画像情報を読取手段上に結像する結像手段とを有し、該画像情報と該読取手段との相対的位置を変えて、該画像情報を２次元的に読取る画像読取装置において、
該照明手段は複数の光源部を有し、該複数の光源部は副走査断面内において、該結像手段の光軸に対して非対称に配置されていることを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】
前記複数の光源部は、同時に点灯し、前記画像情報を照明することを特徴とする請求項１記載の画像読取装置。
【請求項３】
前記複数の光源部は、同一の形状又は／及び同一の照明特性を有していることを特徴とする請求項１記載の画像読取装置。
【請求項４】
原稿台に載置した原稿の画像情報を照明する照明手段と、該画像情報を読取手段上に結像する結像手段とを有し、該画像情報と該読取手段との相対的位置を変えて、該画像情報を２次元的に読取る画像読取装置において、該照明手段は複数の光源部と、該光源部毎に対応して設けられ、該光源部からの光束を該画像情報側へ反射させる反射部とを有し、該複数の反射部は副走査断面内において、該結像手段の光軸に対して非対称に配置されていることを特徴とする画像読取装置。
【請求項５】
前記複数の光源部は副走査断面内において、該結像手段の光軸に対して非対称に配置されていることを特徴とする請求項４記載の画像読取装置。
【請求項６】
前記複数の光源部は、同時に点灯し、前記画像情報を照明することを特徴とする請求項４記載の画像読取装置。
【請求項７】
前記複数の光源部は、同一の形状又は／及び同一の照明特性を有していることを特徴とする請求項４記載の画像読取装置。
【請求項８】
前記複数の反射部は、互いに形状が異なっていることを特徴とする請求項４乃至７の何れか１項に記載の画像読取装置。
【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、特に結像手段の光軸を挟んで両側に原稿を照明する光源部（照明光源）を配した原稿照明系を搭載した画像読取装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の画像読取装置における原稿照明系は、例えば図３に示すように結像レンズ２８の光軸Ｓを挟んで両側に原稿を照明する光源部２３、２４が２つ設けられている。この２つの光源部２３、２４は、例えば長尺な蛍光灯やキセノンランプやＬＥＤアレイ等より成り、同時に点灯させることにより、原稿台ガラス２２上に載置された原稿２１の画像情報を光軸Ｓを挟んで両側から照明している。
【０００３】
そしてその照明された原稿２１からの反射光束を第１、第２、第３の反射ミラー２５，２６，２７を介して本体内部でその光束の光路を折り曲げ、結像レンズ２８によりＣＣＤ等の固体撮像素子２９に結像させ、その原稿の画像情報を２次元的に読み取っている。
【０００４】
上記の例のように２本の光源部２３，２４を原稿照明系に用いる主な理由は、原稿２１を照明する照明光量を増加させるためである。従来からの原稿照明系で光源部が１本の系でも、該光源部と対向した位置に反射部を設けることにより照明光量の増加は計れるが、該光源部を２本使用し、同時に点灯させる原稿照明系まで照明光量を増加させることは困難である。
【０００５】
そして照明光量が増加することにより原稿２１からの反射光束も増加し、最終的には前記ＣＣＤ等の固体撮像素子２９に結像された原稿像の光量が増加し、出力信号も高くなるため画像情報のノイズが低下し、より高画質の画像情報が読み取られることになる。
【０００６】
しかしながら図３に示した従来の画像読取装置に用いられる原稿照明系は、以下に示す問題点がある。
【０００７】
従来は明記されていることがほとんどなかったが、通常２本の光源部２３、２４は、それぞれがその原稿照明系に与えられたスペース等の条件において最適な位置に配置されるため図３に示すように結像レンズ２８の光軸Ｓを挟んで対称な位置に配置されることになっている。
【０００８】
しかしながら図３に示すように２本の光源部２３、２４が光軸Ｓに対して対称に配置された場合、一方の光源部２３から原稿２１への原稿照射光Ｎは該原稿２１で拡散反射されるが、その反射光の正反射方向に他方の光源部２４が配置されているため強い反射成分の反射光Ｌが該光源部２４の開口部２４ａに入射し、その入射した光が該光源部２４内部で拡散され、その拡散光による光Ｍが再度原稿２１を照射することになり、該原稿２１の濃度により画像情報が劣化する、所謂照り返しが大きくなってしまっていた。このことは他方の光源部２４からの原稿照射光についても同様である。
【０００９】
尚、照り返しとは本出願人が先に提案したように原稿は通常拡散面状になっているため原稿照明光は原稿で拡散され、その拡散光が原稿照明系に戻り、その戻った光によりまた原稿が照明されしまうという現象のことである（例えば特許文献１参照）。
【００１０】
そしてそのために原稿の反射率（濃度）が自分自身（原稿）の反射率による影響を受けてしまっていた。その影響は原稿の反射率をＲとするとＣＣＤ等の固体撮像素子の出力Ｓが反射率Ｒに比例するだけでなく、反射率Ｒの高次の影響を受けることになり、
Ｓ　∝　Ｒ＋αＲ２＋βＲ３＋・・・
となり、反射率Ｒの信号に余分な成分がのってしまい正確な原稿の反射率（濃度）の情報を得ることが困難になってしまう。そのため照り返し成分をできるだけ小さくなるように構成することが原稿照明系に求められる。
【特許文献１】
特開平７−２３２２６号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述したように原稿照明系の２本の光源部２３、２４が結像レンズ２８の光軸Ｓに対して対称に配置されると、一方の光源部から原稿を照明した照明光の強い正反射成分が他方の光源部に入射してしまうため照り返し成分が大きくなってしまい原稿の画像情報の読み取り精度が劣化してしまうという問題点があった。
【００１２】
本発明は照明光量を増加させた上で照り返しの影響を減少させ、高精度で原稿の画像情報を読み取ることができる画像読取装置の提供を目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明の画像読取装置は、
原稿台に載置した原稿の画像情報を照明する照明手段と、該画像情報を読取手段上に結像する結像手段とを有し、該画像情報と該読取手段との相対的位置を変えて、該画像情報を２次元的に読取る画像読取装置において、
該照明手段は複数の光源部を有し、該複数の光源部は副走査断面内において、該結像手段の光軸に対して非対称に配置されていることを特徴としている。
【００１４】
請求項２の発明は請求項１の発明において、
前記複数の光源部は、同時に点灯し、前記画像情報を照明することを特徴としている。
【００１５】
請求項３の発明は請求項１の発明において、
前記複数の光源部は、同一の形状又は／及び同一の照明特性を有していることを特徴としている。
【００１６】
請求項４の発明の画像読取装置は、
原稿台に載置した原稿の画像情報を照明する照明手段と、該画像情報を読取手段上に結像する結像手段とを有し、該画像情報と該読取手段との相対的位置を変えて、該画像情報を２次元的に読取る画像読取装置において、
該照明手段は複数の光源部と、該光源部毎に対応して設けられ、該光源部からの光束を該画像情報側へ反射させる反射部とを有し、該複数の反射部は副走査断面内において、該結像手段の光軸に対して非対称に配置されていることを特徴としている。
【００１７】
請求項５の発明は請求項４の発明において、
前記複数の光源部は副走査断面内において、該結像手段の光軸に対して非対称に配置されていることを特徴としている。
【００１８】
請求項６の発明は請求項４の発明において、
前記複数の光源部は、同時に点灯し、前記画像情報を照明することを特徴としている。
【００１９】
請求項７の発明は請求項４の発明において、
前記複数の光源部は、同一の形状又は／及び同一の照明特性を有していることを特徴としている。
【００２０】
請求項８の発明は請求項４乃至７の何れか１項の発明において、
前記複数の反射部は、互いに形状が異なっていることを特徴としている。
【００２１】
【発明の実施の形態】
（実施形態１）
図１は本発明の実施形態１の画像読取装置の要部概略図である。
【００２２】
同図において２は原稿台（原稿台ガラス）であり、その面上に原稿１の画像情報が載置されている。３，４は各々照明手段として光源部（照明光源）であり、長尺な蛍光灯やキセノンランプやＬＥＤアレイ等より成り、副走査断面内において後述する結像手段８の光軸Ｓに対して非対称に配置されている。この２本の光源部３，４は同一の形状又は／及び同一の照明特性を有している。尚、照明特性とは分光特性、輝度特性、発光分布特性等のことである。本実施形態では２本の光源部３，４を同時に点灯することにより、原稿１の画像情報を光軸Ｓに対して両側から照明している。
【００２３】
５，６，７は各々順に第１、第２、第３の反射ミラーであり、原稿１からの光束の光路を本体内部で折り曲げている。８は結像手段としての結像レンズ（原稿読取用レンズ）であり、原稿１の画像情報に基づく光束を読取手段９面上に結像させている。９は読取手段としてのラインセンサー（ＣＣＤ）であり、原稿１の画像情報との相対位置を変えて、該画像情報を２次元的に読み取っている。
【００２４】
本実施形態においては２本の光源部３、４から同時に放射された光束で原稿１の画像情報を光軸Ｓに対して両側から照明し、該原稿１からの反射光を第１、第２、第３の反射ミラー５，６，７を介して本体内部でその光束の光路を折り曲げ、結像レンズ８によりＣＣＤ９面上に結像させている。このとき第１、第２、第３の反射ミラー５，６，７が副走査方向に移動しながら主走査方向を電気的に走査することで原稿１の画像情報を２次元的に読み取っている。このとき第２，３の反射ミラー６，７は、第１の反射ミラー５の移動量の半分移動することで原稿１とＣＣＤ９との距離を一定としている。
【００２５】
本実施形態では一方の光源部３の開口部３ａから原稿１を照明する照明光Ａが、該原稿１に入射する角度θに対する正反射θ方向から他方の光源部４の位置が外れるように構成している。そのため原稿１から正反射θ方向に反射された強い反射成分の反射光Ｄではなく、弱い反射成分の反射光Ｂが光源部４の開口部４ａに入射し、その入射した光が光源部４内部で拡散され、その拡散光による光Ｃが再度原稿１を照射することになるため、照り返しに影響を与える光量を低下させることができる。
【００２６】
また同様に光源部４から原稿１を照明した照明光が、該原稿１で正反射された方向に光源部３がないため照り返しに影響を与える光量を低下させることができる。
【００２７】
また本実施形態では一度他方の光源部に入射してから再度原稿１を照明する成分が少なくなるため自身の光源部に再々入射して照り返し成分となる光が低下することになる。そのため照り返しによる影響を更に減少させることができる。
【００２８】
また本実施形態においては上記の如く２本の光源部３，４を同時に点灯し、照明光量も増加させた上で照り返しの影響を減少させ、高精度で原稿１の画像情報を読み取っている。
【００２９】
また本実施形態においては光源部が原稿１を照明する光束の中心角度の一方の角度θを鋭角気味（１０°〜２５°）にし、他方の角度φを鈍角気味（２０°〜５０°）にする構成にしている（即ち一方の光源部３は鋭角ぎみに照射し、他方の光源部４は鈍角ぎみに照射する）。それにより一方の光源部４は光軸Ｓから遠ざかりスペースが増加する方向だが、他方の光源部３は光軸Ｓに近づくことになりスペースが減少することになり、原稿照明系全体のスペースをほとんど広げることなく本実施形態を実施することができる。
【００３０】
尚、本実施形態では一方の光源部３が鋭角ぎみに照射し、他方の光源部４が鈍角ぎみに照射したが、その逆の構成でも良い。
【００３１】
またこの種の画像読取装置においては、例えばカールした原稿等で原稿押えが弱く原稿１が原稿台ガラス２から若干浮くことがあるが、本実施形態のように原稿１を照明する光束の中心角度の一方の角度θを鋭角気味にすることにより、その原稿浮きによる照明光量の低下を押えることができる。
【００３２】
また他方の角度φを鈍角気味にすることにより、原稿台ガラス２上の副走査方向の原稿照明分布が広めになるため、ＣＣＤ９等の読取り位置のズレによる副走査方向の誤差による光量変動を低下させることができる。
【００３３】
このように本実施形態では、上記の如く照り返し対策のため２本の光源部３，４の位置を光軸Ｓに対して非対称に配置し、それぞれの光源部の原稿１からの正反射方向（反射光が強い方向）の位置から他方の光源部をずらして配置することにより、照明光量も増加させた上で照り返しの影響を減少させることが可能となり、これにより高精度で原稿１の画像情報を読み取ることができる。
【００３４】
尚、本実施形態においては２つの光源部３，４を非対称に配置した場合を示したが、これに限らず、３つ以上でも良い。例えば３つの場合は光軸Ｓに対して一方に１つ、他方に２つの光源部を非対称にして配置すればよい。
【００３５】
また本実施形態では１：２走査光学系を有する画像読取装置について説明したが、これに限らず、例えば図４に示す一体型（フラットベッド型）の画像読取装置においても本発明は上述の実施形態と同様に適用することができる。
【００３６】
即ち、図４においては２本の光源部３，４から同時に放射された光束で原稿５１の画像情報を照明し、該原稿５１からの反射光束を第１、第２、第３、第４反射ミラー５５，５６，５７，５８を介してキャリッジ６１内部でその光路を折り曲げ、結像レンズ５９により１次元ＣＣＤ等のリニアイメージセンサ６０（以下「ＣＣＤ」と称す。）面上に結像させている。そしてキャリッジ６１を副走査モーター（不図示）により図中に示す矢印Ｒ方向（副走査方向）に移動させることにより原稿５１の画像情報を読み取っている。同図におけるＣＣＤ６０は複数の受光素子を１次元方向（主走査方向）に配列した構成により成っている。
【００３７】
（実施形態２）
図２は本発明の実施形態２の画像読取装置の要部概略図である。同図において図１に示した要素と同一要素には同符番を付している。
【００３８】
本実施形態において前述の実施形態１と異なる点は、光源部だけではなく、該光源部１３，１４毎に対応して設けられ、該光源部１３，１４からの光束を画像情報側へ反射させる反射部１５，１６も副走査断面内において、結像レンズ８の光軸Ｓに対して非対称に配置したことである。その他の構成及び光学的作用は実施形態１と略同様であり、これにより同様な効果を得ている。
【００３９】
即ち、同図において２本の光源部１３，１４は、例えば冷陰極管のような小径で開口部を持たない長尺な照明光源より成り、照明光量を増加させるために該光源部１３，１４の周囲にそれぞれ反射部１５，１６を設けている。本実施形態ではこの光源部１３，１４と反射部１５，１６を副走査断面内において、結像レンズ８の光軸Ｓに対して非対称に配置している。尚、本実施形態における反射部１５，１６は、例えば凹面鏡や非球面反射鏡等より成っている。
【００４０】
本実施形態において２本の光源部１３，１４から同時に放射された光束は直接原稿１を照明するが、反射部１５、１６を介しても原稿１を照明できるため照明光量が実施形態１に比してさらに増加する。
【００４１】
本実施形態では一方の光源部１３、反射部１５側から原稿１を照明する照明光Ｘが、該原稿１に入射する角度αに対する正反射α方向から他方の光源部１４、反射部材１６の位置が外れるように構成している。そのため原稿１から正反射α方向に反射された強い反射成分の反射光Ｗではなく、弱い反射成分の反射光Ｙが光源部１４、反射部１６側に入射し、その入射した光が拡散され、その拡散光による光Ｚが再度原稿１を照射することになるため、照り返しに影響を与える光量を低下させることができる。
【００４２】
また同様に光源部１４、反射部１６側から原稿１を照明した照明光が、該原稿１で正反射された方向に光源部１３、反射部材１５がないため照り返しに影響を与える光量を低下させることができる。
【００４３】
また本実施形態では一度他方の光源部および反射部側に入射してから再度原稿１を照明する成分が少なくなるため、自身の光源部および反射部側に再々入射して照り返し成分となる光が低下することになる。そのため照り返しの影響を更に減少させることができる。
【００４４】
また本実施形態においては、上記の如く２本の光源部１３，１４を同時に点灯し、反射部１５、１６により照明光量も増加させた上で照り返しの影響を減少させ、高精度で原稿１の画像情報を読み取っている。
【００４５】
また本実施形態においては２本の光源部１３、１４に対応した２本の反射部１５、１６の照明方向をそれぞれの光源部に合わせて最適化し照明光量の増加を計っているが、これに限らず、例えば該光源部の光軸に対して非対称に置かれた位置に合わせて反射部の向き、形状をそれぞれ独立に最適化することによっても、照明光量の増加が計れる。
【００４６】
このように本実施形態では上記の如く光源部だけではなく光源部１３，１４と反射部１５，１６を設けた原稿照明系についても光軸Ｓに対して非対称に配置することにより、照明光量も増加させた上で照り返しの影響を減少させることが可能となり、これにより高精度で原稿１の画像情報を読み取ることができる。
【００４７】
尚、本実施形態では光源部１３，１４と反射部１５，１６との双方を光軸Ｓに対して非対称に配置したが、これに限らず、反射部１５，１６のみ、もしくは光源部１３，１４のみでも良い。
【００４８】
【発明の効果】
本発明によれば前述の如く複数の光源部（又は／及び反射部）を副走査断面内において、結像手段の光軸に対して非対称に配置することにより、照明光量も増加させた上で照り返しの影響を減少させることができ、これにより高精度で原稿の画像情報を読み取ることができる画像読取装置を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１の画像読取装置の要部概略図
【図２】本発明の実施形態２の画像読取装置の要部概略図
【図３】従来の画像読取装置の概略図
【図４】本発明の画像読取装置の要部概略図
【符号の説明】
１　原稿
２　原稿台ガラス
３，４、１３，１４　光源部
５　第１の反射ミラー
６　第２の反射ミラー
７　第３の反射ミラー
８　結像手段
９　読取手段
１５，１６　反射部
【図１】
2004109866.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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