(57)【要約】【課題】散乱光が読取手段の受光面へ入射するのを防止する乱反射防止面を、読取手段の受光面に対して一定の角度をなすように形成することにより、集光手段を介して入射してきた散乱光を乱反射防止面に反射させ、散乱光の進行方向を変更することで、読取手段の受光面へ入射するのを防止する。【解決手段】レンズ２０とＣＣＤ４０との間に乱反射防止機構３０を配置する。乱反射防止機構を構成する乱反射防止面３１は、ＣＣＤ４０の受光面とのなす角度をＺ（ｒａｄ）、受光面４１に直交する方向におけるＣＣＤ４０側の端点Ｍと受光面４１との距離をＡ、受光面４１に平行な方向における端点Ｍと端点Ｍとは逆側に位置する受光面４１の端部Ｎとの距離をＢとして、Ｚ＜ｔａｎ−１（Ａ／Ｂ）となる関係式が成立する。上記関係式を満たす乱反射防止面３１を形成することで、入射光Ｕが乱反射防止面３１にて反射して受光面４１に入射するのを防ぐ。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から原稿画像に照射された光の反射光を集光させるための集光手段と、前記集光手段により集光された反射光を受光面から読み取る読取手段とを有した光学的画像読取装置に備えられた乱反射防止機構において、
集光手段と読取手段との間に乱反射防止面を備え、
前記乱反射防止面は、読取手段の受光面とのなす角度をＺ（ｒａｄ）、読取手段の受光面に直交する方向における読取手段側の端点と読取手段の受光面との距離をＡ、読取手段の受光面に平行な方向における読取手段側の端点と前記端点とは逆側に位置する読取手段の受光面の端部との距離をＢとして、
Ｚ＜ｔａｎ−１（Ａ／Ｂ）
となる関係を満たす構成であることを特徴とする乱反射防止機構。
【請求項２】
前記乱反射防止面は、少なくとも集光手段と読取手段の受光面との間における反射光の光路を副走査方向に挟んだ両側に位置することを特徴とする請求項１に記載の乱反射防止機構。
【請求項３】
前記乱反射防止面は、集光手段及び読取手段を支持する支持部材と一体に形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の乱反射防止機構。
【請求項４】
前記乱反射防止面は、黒色に着色されていることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の乱反射防止機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、原稿の画像情報を読み取る光学的画像読取装置に備えられた乱反射防止機構に関するものであり、特に、乱反射防止機構の乱反射防止面の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的な光学的画像読取装置では、光源から原稿へ照射された光の反射光は、光を集光する集光手段に備えられたレンズによって集光され、読取手段として備えられたＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ　Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｄｅｖｉｃｅ　）等の画像読取素子の受光面でその集光された画像情報である反射光を読み取る。しかし、光源から光を原稿に照射した際、原稿面で乱反射した散乱光がレンズを介して画像読取素子の受光面に入射して、正しい画像情報である上記反射光と一緒に読み取られてしまうため、画像の重複による色調の乱れ、濃度、コントラストの乱れ等が生じて画像がにじんでしまうという問題があった。散乱光が入射してしまう原因について図６及び図７に基づいて詳細を記述する。
【０００３】
図６に示すように、原稿Ｐ上の点Ｑの画像情報は、通常、光源から照射された光が点Ｑ上で原稿Ｐ面に対して垂直方向（ミラー１２０方向）に反射した光である。点Ｑの画像情報である反射光は、太実線Ｒに示されるようにミラー１２０に反射され、レンズ２００を介して集光されてＣＣＤ４００の受光面から読み込まれる。なお、図６に示すような光学的画像読取装置では、原稿Ｐ面に対して垂直方向に反射する場合のみが、光源１１０からの照射光の正反射であり、正しい画像情報である。
【０００４】
これに対して、原稿Ｐ面上の点Ｑとは異なる位置にある点Ｑ′において乱反射した散乱光も、一点鎖線Ｒ′に示されるように進みＣＣＤ４００に読み込まれる。このように乱反射による散乱光の画像情報が、原稿Ｐ面上の点Ｑの画像情報として同時に読み込まれるため、画像のにじみが発生する。
【０００５】
例えば、図７（ａ）に示すように原稿Ｐに記載された読取画像が斜め線で表される場合、図７（ｂ）に示すような本来読み出されるべき点Ｓの画像情報が、最大ピークを示すＣＣＤ４００の出力波形として表される。しかしながら、原稿Ｐ画像において、点Ｓとは異なる位置にある点Ｓ′、Ｓ″からの散乱光もＣＣＤ４００の出力波形として表されることになる。このように出現する点Ｓ′、Ｓ″からのＣＣＤ４００の出力値により、点ＳのＣＣＤ４００の出力値が影響を受け、ＣＣＤ４００が再生する点Ｓの画像がにじむ。
【０００６】
このような散乱光による画像のにじみを防止する方法として、図６に示すようなレンズ２００とＣＣＤ４００との間に設けられた側壁の光路Ｒ側の内面（乱反射防止面とも言う。）を黒色に着色したり、同内面に凹凸を設ける等の方法が従来からなされていた。これにより、読み取るべき点以外の場所による散乱光は、側壁において吸収されるか、あるいは凹凸により乱反射されることにで、ＣＣＤ４００に入射することを防止していた。
【０００７】
特開平３−１９０３６１号公報には、上記側壁につや消しの黒色布テープを貼り付けることにより、ＣＣＤが読み取るべき点以外からの散乱光を布テープに吸収させる構成が開示されている。一方、実開昭６２−９２６５７号公報には、上記側壁に光吸収層を設けることにより、読み取るべき点以外の場所による散乱光を光吸収層に吸収させる構成が開示されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のように側壁の内面を黒色に着色した場合や、凹凸を形成した従来の方法では、散乱光を十分に吸収、乱反射させることが困難であり、読み取るべき点以外の場所からの散乱光が、若干読取手段の受光面に入射していた。したがって、散乱光により画像のにじみが生じる問題は、完全に解決されていなかった。
【０００９】
この発明の目的は、散乱光が読取手段の受光面へ入射するのを防止する乱反射防止面を、読取手段の受光面に対して一定の角度をなすように形成することにより、集光手段を介して入射してきた散乱光を乱反射防止面に反射させ、散乱光の進行方向を変更することで、読取手段の受光面へ入射するのを防止する乱反射防止機構を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記の課題を解決するために以下の構成を備えている。
【００１１】
（１）光源から原稿画像に照射された光の反射光を集光させるための集光手段と、前記集光手段により集光された反射光を受光面から読み取る読取手段とを有した光学的画像読取装置に備えられた乱反射防止機構において、
集光手段と読取手段との間に乱反射防止面を備え、
前記乱反射防止面は、読取手段の受光面とのなす角度をＺ（ｒａｄ）、読取手段の受光面に直交する方向における読取手段側の端点と読取手段の受光面との距離をＡ、読取手段の受光面に平行な方向における読取手段側の端点と前記端点とは逆側に位置する読取手段の受光面の端部との距離をＢとして、
Ｚ＜ｔａｎ−１（Ａ／Ｂ）
となる関係を満たす構成であることを特徴とする。
【００１２】
この構成においては、光を集光させる集光手段と集光した光を読み取る読取手段とを有した光学的画像読取装置に備えられた乱反射防止機構を構成する乱反射防止面が、集光手段と読取手段との間に配置される。また、乱反射防止面は、読取手段の受光面とのなす角度をＺ（ｒａｄ）、読取手段の受光面に直交する方向における読取手段側の端点と読取手段の受光面との距離をＡ、読取手段の受光面に平行な方向における読取手段側の端点と前記端点とは逆側に位置する画像読取手段の受光面の端部との距離をＢとした場合、Ｚ＜ｔａｎ−１（Ａ／Ｂ）を満たすように形成される。したがって、集光手段を介して入射してきた散乱光が乱反射防止面に反射しても読取手段の受光面に入射しないように角度Ｚが設定されて乱反射防止面が形成されるので、散乱光が読取手段の受光面に入射することが防止される。
【００１３】
（２）前記乱反射防止面は、少なくとも集光手段と読取手段の受光面との間における反射光の光路を副走査方向に挟んだ両側に位置する。
【００１４】
この構成においては、乱反射防止面が、少なくとも集光手段と読取手段の受光面との間に読取手段の受光面に入射してくる反射光の光路を副走査方向に挟んだ両側に配置される。したがって、散乱光が入射してくる方向に対して乱反射防止面が配置され、乱反射防止面によって散乱光は読取手段の受光面に入射しない方向に反射させられるため、散乱光が読取手段の受光面に入射することが防止される。
【００１５】
（３）前記乱反射防止面は、集光手段及び読取手段を支持する支持部材と一体に形成されていることを特徴とする。
【００１６】
この構成においては、乱反射防止面が、集光手段及び読取手段を支持する支持部材と一体に形成されている。したがって、乱反射防止面が十分な強度で支持され、乱反射防止面の位置がずれることがなく、集光手段及び読取手段に対する位置精度が維持される。
【００１７】
（４）前記乱反射防止面は、黒色に着色されていることを特徴とする。
【００１８】
この構成においては、乱反射防止面が、黒色に着色されている。したがって、光を吸収する黒色の特性により、散乱光が乱反射防止面上で吸収されるため、乱反射防止面を反射する散乱光の量が低減され、さらに乱反射防止面で散乱光が反射しても読取手段の受光面に入射しない方向に反射するため、散乱光が読取手段の受光面に入射することが防止される。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明の実施形態に係る乱反射防止機構を適用した光学的画像読取装置の概略の構成を示す断面図である。
【００２０】
図１に示されるように、この発明の本体装置である光学的画像読取装置１は、上部に原稿Ｐを載置するプラテンガラス１０を有し、下部にキャリッジ５を備えている。また、原稿Ｐは、読み取る側の面をプラテンガラス１０側になるように載置する。
【００２１】
キャリッジ５の内部には、プラテンガラス１０側に配置されている２つの光源１１の下方に３枚のミラー１２が備えられ、さらにミラー１２側から紙面右側に向かってレンズ２０、乱反射防止機構３０、ＣＣＤ４０がこの順に配置されている。キャリッジ５は、原稿Ｐ面全体の画像情報を紙面に垂直な方向の主走査方向について１走査分ずつ読み取るために主走査方向に直交する副走査方向である矢印Ｙ方向に移動する。光源１１は原稿Ｐ面の１走査分に光を照射する。ミラー１２は、原稿Ｐからの反射光をミラー１２同士で反射させながらレンズ２０へ導く。レンズ２０は、１走査分の画像情報である反射光をＣＣＤ４０が受光できるように集光させる。ＣＣＤ４０は、集光された反射光を受光面から読み取り、電気信号に変換する。
【００２２】
光源１１によって原稿Ｐ面上の１走査分に光を照射して反射させた反射光を光路Ｒに示すようにミラー１１、レンズ１２を介してＣＣＤ４０が読み取って電気信号に変換して原稿Ｐの画像情報の１走査分が読み取られる。さらにキャリッジ５を矢印Ｙ方向に１走査分の幅ずつ移動させて上記動作を繰り返して１ページ分の画像情報が読み取られる。
【００２３】
乱反射防止機構３０は、光路Ｒを矢印Ｙ方向に挟んだ両側に位置する乱反射防止面３１を備えている。また、乱反射防止機構３０は、光源１１から原稿Ｐを照射した時の乱反射による散乱光が受光面４１に入射することを防ぐ。
【００２４】
乱反射防止面３１は、図２に示すようにＣＣＤ４０の受光面４１とのなす角度をＺ（ｒａｄ）、受光面４１に直交する方向におけるＣＣＤ４０側の端点Ｍと受光面４１との距離をＡ、受光面４１に平行な方向における端点Ｍと端点Ｍとは逆側に位置する受光面４１の端部Ｎとの距離をＢとして、
Ｚ＜ｔａｎ−１（Ａ／Ｂ）
となる関係式が成立する。
【００２５】
２つの乱反射防止面３１は、光路Ｒに対して線対称であるのでどちらにも上記関係式は成立する。
【００２６】
乱反射防止面３１の角度Ｚが上記関係式を満たすことで、乱反射防止面３１において反射した光が、受光面４１に入射することを防止することができる。詳細は図３に基づいて説明する。
【００２７】
なお、この発明の実施形態に係る乱反射防止面３１は、光路Ｒを矢印Ｙ方向に挟んだ両側に位置する２つが配置されているが、特にこれに限定されるものではない。
【００２８】
図３は、この発明の実施形態に係る乱反射防止機構の一部を拡大した図である。
【００２９】
図３に示すように、乱反射防止面３１に対して、上記散乱光の入射光Ｕの入射角度がβをなしている場合、乱反射防止面３１における入射光Ｕの反射光Ｕ′は、Ｚ−βの角度を成す。一方、乱反射防止面３１からの反射光Ｕ′が受光面４１に入射するためには、反射光Ｕ′が角度Ｚより大きな角度をなしていることが必要である。
【００３０】
つまり、反射光Ｕ′は、角度Ｚよりも小さな値である角度Ｚ−βを成しているため、受光面４１に入射することはない。したがって、乱反射防止面３１に入射してくる上記散乱光を受光面４１に入射することを防止できる。
【００３１】
また、角度Ｚは、上記関係式に示されるように距離Ａ及び距離Ｂにより決定される。例えば図４に示すように、距離Ａの値をＡ１、距離Ｂの値をＢ１に変更することで、乱反射防止面３１がＣＣＤ４０の受光面となす角度は、Ｚよりも小さな値の角度Ｚ１に変更される。したがって、レンズ２０の大きさ、レンズ２０及びＣＣＤ４０を配置する位置、乱反射防止面３１のレイアウト等に合わせて適切な角度Ｚを設定できるため、様々な光学的画像読取装置に適用が可能である。
【００３２】
乱反射防止面３１は、図５に示すようにレンズ２０及びＣＣＤ４０を支持する支持部材と一体に形成してもよい。これにより、乱反射防止面３１支持する強度が増して位置ずれを防止し、レンズ２０及びＣＣＤ４０に対する位置精度が向上するため、乱反射防止面３１を正常に機能させ続けることができる。また、支持部材と一体に形成することでコストの上昇を抑制することが可能となる。
【００３３】
また、乱反射防止面３１は、黒色に着色されていることが望ましい。黒色は、光を吸収する特性を有するため、散乱光である乱反射防止面３１への入射光Ｕを乱反射防止面３１上で吸収することができる。そのため、反射光Ｕ′の光量を低減することができ、さらに乱反射防止面３１で反射光Ｕ′は、受光面４１に入射できない方向に反射するので、受光面４１に散乱光が入射するのをより効果的に防止することができる。
【００３４】
以上の構成のように、この発明の実施形態に係る乱反射防止機構３０は、光路Ｒを矢印Ｙ方向に挟んだ両側に位置する乱反射防止面３１を有し、乱反射防止面３１とＣＣＤ４０の受光面とのなす角度Ｚを上述した関係式を満たす値で形成することで、レンズ２０を介して入射してきた散乱光が、乱反射防止面３１に反射してもＣＣＤ４０の受光面４１に入射できないように角度Ｚを設定して乱反射防止面を形成しているため、散乱光が受光面４１に入射することを防止することができる。そのため正しい画像情報の光のみをＣＣＤ４０によって読み取ることができ、画像のにじみの発生を防止でき、良好な画像を得ることができる。
【００３５】
また、散乱光が入射してくる方向に対して乱反射防止面３１を配置しているため、散乱光が受光面４１に入射することをより効果的に防止することができる。
【００３６】
【発明の効果】
この発明によれば、以下の効果を奏することができる。
【００３７】
（１）光を集光させる集光手段と集光した光を読み取る読取手段とを有した光学的画像読取装置に備えられた乱反射防止機構を構成する乱反射防止面を集光手段と読取手段との間に配置し、集光手段を介して入射してきた散乱光が乱反射防止面に反射しても読取手段の受光面に入射できないように角度Ｚを設定して乱反射防止面を形成することにより、散乱光が読取手段の受光面に入射することを防止することができる。そのため正しい画像情報の光のみを画像読取手段にて読み取ることができ、画像のにじみの発生を防止でき、良好な画像を得ることができる。
【００３８】
また、数式Ｚ＜ｔａｎ−１（Ａ／Ｂ）により、乱反射防止面の角度Ｚの適切な値を求めることができるため、集光手段の大きさ、集光手段及び読取手段を配置する位置、乱反射防止面のレイアウト等に応じて、適切な角度Ｚにて乱反射防止面を形成することができ、様々な光学的画像読取装置に適用可能である。
【００３９】
（２）乱反射防止面を少なくとも読取手段の受光面に入射してくる光の光路を副走査方向に挟んだ両側に配置することによって、散乱光が入射してくる方向に対して乱反射防止面を配置しているため、乱反射防止面によって散乱光を読取手段の受光面に入射しない方向に反射させることができ、散乱光が読取手段受光面に入射することを防止することができる。そのため、正しい画像情報の光のみを画像読取手段にて読み取ることができ、画像のにじみの発生を防止でき、良好な画像を得ることができる。
【００４０】
（３）乱反射防止面を集光手段及び読取手段を支持する支持部材と一体に形成することによって、乱反射防止面を支持する強度を向上することができるため、乱反射防止面の位置ずれを防止でき、集光手段及び読取手段に対する位置精度を向上することができるため、乱反射防止面を正常に機能させ続けることができる。また、支持部材と一体に形成することでコストの上昇を抑制することが可能となる。
【００４１】
（４）乱反射防止面を黒色で着色することによって、光を吸収する黒色の特性により散乱光を乱反射防止面上で吸収する。そのため、乱反射防止面を反射する散乱光の量を低減することができ、さらに乱反射防止面で散乱光が反射しても読取手段の受光面に入射できない方向に反射するため、散乱光が読取手段の受光面に入射することをより効果的に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施形態に係る乱反射防止機構を適用した光学的画像読取装置の概略の構成を示す断面図である。
【図２】同乱反射防止機構の一部を拡大した図である。
【図３】同乱反射防止機構の一部を拡大した図である。
【図４】同乱反射防止機構の一部を拡大した図である。
【図５】同乱反射防止機構を適用した光学的画像読取装置に備えられたレンズ及びＣＣＤの支持部材と乱反射防止面を一体に形成した概略の構成を示す図である。
【図６】従来の光学的画像読取装置の概略の構成を示した図である。
【図７】原稿画像及び原稿画像を従来の光学的画像読取装置が読み取った際の出力値を示す図である。
【符号の説明】
１−光学的画像読取装置
５−キャリッジ
２０−レンズ
３０−乱反射防止機構
３１−乱反射防止面
４０−ＣＣＤ
４１−受光面
【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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