(57)【要約】【課題】複数のＬＥＤ光源の相対的な位置精度を向上させ、安定した光量を供給することにより画質を向上させた画像読取装置を提供すること。【解決手段】光源がＬＥＤである画像読取装置において、読取位置副走査方向両側に複数個配置されたＬＥＤを実装し、集光レンズによりＬＥＤの位置でのＬＥＤ基板の法線方向に対して傾斜させた方向を読取位置として照明する構成。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原稿を照明する光源手段と、該光源手段により照明された原稿からの光束を反射させる複数のミラーと、該複数のミラーで反射された光束を結像される結像レンズと、該結像レンズの結像位置に配置された読取手段とを一体的に収納した一体型走査光学系ユニットを走査方向に移動させて、該原稿の画像情報を読み取る画像読取装置において、
該光源手段がＬＥＤ光源であり、かつ画像読取位置に対して副走査方向両側に複数個配置されている構成において、
ＬＥＤ光源により発光された光を、ＬＥＤ素子に一体に構成された集光レンズにより、ＬＥＤ基板の法線方向に対して傾斜させた方向に照明することを特徴とした画像読み取り装置。
【請求項２】
請求項１において、前記全てのＬＥＤ素子が同一基板上に配置されていることを特徴とした画像読取装置。
【請求項３】
請求項２において、ＬＥＤ素子が主走査方向に複数列配置されている構成において、
画像読取位置に対して、副走査方向両側にＬＥＤ素子が配列されていることを特徴とした画像読取装置。
【請求項４】
原稿を照明する光源手段と、該光源手段により照明された原稿からの光束を反射させる複数のミラーと、該複数のミラーで反射された光束を結像される結像レンズと、該結像レンズの結像位置に配置された読取手段とを持ち、走査方向に移動させて画像情報を読み取る、２：１光学系画像読取装置において、
該光源手段がＬＥＤ光源であり、かつ画像読取位置に対して副走査方向両側に複数個配置されている構成において、
ＬＥＤにより発光された光を、一体に構成された集光レンズにより、ＬＥＤ基板の法線方向に対して傾斜させた方向に照明することを特徴とした画像読み取り装置。
【請求項５】
請求項４において、前記全てのＬＥＤ素子が同一基板上に配置されていることを特徴とした画像読取装置。
【請求項６】
請求項５において、ＬＥＤ素子が主走査方向に複数列配置されている構成において、
画像読取位置に対して、副走査方向両側にＬＥＤ素子が配列されていることを特徴とした画像読取装置。
【請求項７】
原稿を照明する光源手段と、該光源手段により照明された原稿からの光束を結像される結像レンズと、該結像レンズの結像位置に配置された読取手段とを持ち、走査方向に移動させて、該原稿の画像情報を読み取るＣＩＳ系画像読取装置において、
該光源手段がＬＥＤ光源であり、かつ画像読取位置に対して副走査方向両側に複数個配置されている構成において、
ＬＥＤにより発光された光を、一体に構成された集光レンズにより、ＬＥＤ基板の法線方向に対して傾斜させた方向に照明することを特徴とした画像読み取り装置。
【請求項８】
請求項７において、前記全てのＬＥＤ素子が同一基板上に配置されていることを特徴とした画像読取装置。
【請求項９】
請求項８において、ＬＥＤ素子が主走査方向に複数列配置されている構成において、
画像読取位置に対して、副走査方向両側にＬＥＤ素子が配列されていることを特徴とした画像読取装置。
【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、特に光源、複数のミラー、結像レンズ、そしてイメージセンサ等で構成される走査光学系ユニットを用いて原稿の画像情報を読み取る、例えばフラットベット型イメージスキャナーやデジタル複写機等の装置に好適な画像読取装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来よりフラットベット型イメージスキャナーやデジタル複写機等の画像読取装置が種々と提案されている。
【０００３】
図５はこの種の従来の画像読取装置の要部概略図である。同図において原稿台ガラス５１上に載置された原稿は、光源５２ａ、５２ｂから発光された光束により両側から照明される。そして該原稿から反射された光束は走査用の第１ミラー５４、第２ミラー５５、第３ミラー５６を介して、結像レンズ群５７によりＣＣＤ等のイメージセンサ５８面上に結像され、原稿の濃淡に応じて電気信号に変換され、主走査方向の１ライン分の画像情報が読み取られる。
【０００４】
また副走査方向の画像読取りは、光源５２ａ、５２ｂと第１ミラー５４とからなる第１ミラー台を副走査方向に移動させ、さらに第２ミラー５５と第３ミラー５６とからなる第２ミラー台を該第１ミラー台の半分の速度で同方向に移動させることにより、原稿からイメージセンサまでの光路長を一定に保ちつつ原稿の画像情報が読み取られる。
【０００５】
図８に示すように、光源８２ａ、８２ｂはそれぞれ基板８３ａ、８３ｂに固定され、該基板８３ａ、８３ｂは原稿台ガラス８１に対して傾斜した方向に支板８４それぞれ固定されている。
【０００６】
また、図６は例えば上記２：１走査光学系の問題点を緩和した一体型走査光学系ユニットを有する画像読取装置の要部概略図である。一体型走査光学系ユニットは光源６２ａ、６２ｂ、複数の走査用ミラー６４ａ、６４ｂ、６４ｃ、６４ｄ、６４ｅ、結像レンズ群６７、そしてイメージセンサ６８等の各要素を一体的に収納したもので、その各要素の相対位置関係を変えずに原稿を走査するものである。
【０００７】
同図における一体型走査光学系ユニットは、原稿台ガラス６１上に載置された原稿を照明する光源６２から発光された光束により両側から照明される。そして該原稿から反射された光束をイメージセンサ６８に導く複数の走査用ミラー６４、そして該原稿からの画像情報に基づく光束をイメージセンサ６８面上に結像させる結像レンズ群６７等を一体的に収納したものである。
【０００８】
読取りは、光源６２ａ、６２ｂと複数の走査用ミラー６４ａ、６４ｂ、６４ｃ、６４ｄ、６４ｅと結像レンズ群６７とイメージセンサ６８等からなるキャリッジを副走査方向に移動させ、原稿の画像情報が読み取られる。
【０００９】
図８に示すように、光源８２ａ、８２ｂはそれぞれ基板８３ａ、８３ｂに固定され、該基板８３ａ、８３ｂは原稿台ガラス８１に対して傾斜した方向に支板８４それぞれ固定されている。
【００１０】
また、図７はＣＩＳ系画像読取装置の要部概略図である。同図において原稿台ガラス７１上に載置された原稿は、光源７２ａ、７２ｂから発光された光により照明される。そして原稿からの光束はセルフォックレンズ７７により集光され、フォトダイオード７８等のイメージセンサ面上に結像され、原稿の濃淡に応じて電気信号に変換され、主走査方向の１ライン分の画像情報が読み取られる。
【００１１】
読取りは、光源７２ａ、７２ｂとセルフォックレンズ７７とフォトダイオード７８等のイメージセンサからなるキャリッジを副走査方向に移動させ、原稿の画像情報が読み取られる。
【００１２】
図８に示すように、光源８２ａ、８２ｂはそれぞれ基板８３ａ、８３ｂに固定され、該基板８３ａ、８３ｂは原稿台ガラス８１に対して傾斜した方向に支板８４それぞれ固定されている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例の画像読取装置においては、以下に示す種々の課題がある。
【００１４】
原稿台ガラスと照明ユニットとの距離があるため、光量の少ない光源を用いると照明深度が狭くなってしまい、浮き原稿に対してかぶり等の画像劣化を引き起こす。
【００１５】
非常に安価なＬＥＤ光源を用いると、光量が少ないために、光量の安定領域が小さくなり、できるだけ精度良く原稿を照明するように配置し、走査速度を落として原稿を照明して光量を上げる。また、複数のＬＥＤ素子を配列し、総合的に光量を上げる。
【００１６】
しかしこのような系では、ＬＥＤ光源が固定されている基板を精度良く支板に固定する必要があるが、原稿台ガラスに対して傾斜させる必要があり、画像読取位置に対して精度良く光源を配置することが難しい。また、原稿台ガラスと移動体を精度良く配置するために、画像読取位置に対して調整機構を追加する必要があり、コストが高くなる等の問題が生じてくる。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上述の問題点を解決するために、本発明では、光量の少ない照明系をできるだけ精度良く原稿を照射するように配置し、照明深度を確保し、画像劣化を防止する。安定した光量で原稿を照明するために、照明系の位置精度向上させ、照明深度の浅い照明系を使いこなす。
【００１８】
この位置関係を維持するために、画像読取位置に対して、副走査方向の両側にＬＥＤ光源を配置し、集光レンズにより基板の法線方向に対して傾斜させた方向を照明する。これにより複数のＬＥＤ光源の相対的な位置精度を向上させ、安定した光量を供給できることを特徴とした画像読取装置を提供するものである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図２は本発明の実施形の画像読取装置の要部概略図である。同図において原稿台ガラス２１上に載置された原稿は、ＬＥＤ光源２ａ、２ｂから発光された光を、ＬＥＤ光源２ａ、２ｂに取り付けられた集光レンズ３ａ、３ｂにより集光された光束により両側から照明される。そして原稿からの光束は走査用の第１ミラー２４、第２ミラー２５、第３ミラー２６を介して、結像レンズ２７によりＣＣＤ２８等のイメージセンサ面上に結像され、原稿の濃淡に応じて電気信号に変換され、主走査方向の１ライン分の画像情報が読み取られる。
【００２０】
また副走査方向の画像読取りは、原稿に対してＬＥＤ光源２ａ、２ｂと基板４で構成される照明ユニット１と第１ミラー２４とからなる第１ミラー台を副走査方向に移動させ、さらに第２ミラー２５と第３ミラー２６とからなる第２ミラー台を該第１ミラー台の半分の速度で同方向に移動させることにより、原稿からイメージセンサ２８までの光路長を一定に保ちつつ原稿の画像情報が読み取られる。
【００２１】
この構成において、図１に示すように、ＬＥＤ光源２ａ、２ｂは主走査方向に２列に配置され、原稿を読み取る画像読取位置はこの２列に配置されたＬＥＤ光源２ａ、２ｂの間にくるように配置される。全てのＬＥＤ素子は、同一基板４上に固定され、この基板４には、光束を遮らないように長手方向にスリット状に穴が設けられている。
【００２２】
また、ＬＥＤ光源２ａ、２ｂは基板に垂直方向に取り付けられているため、ＬＥＤ光源２ａ、２ｂから発光された光が原稿読取位置を照明するように、ＬＥＤ光源２ａ、２ｂには集光レンズ３ａ、３ｂが一体的に構成され、ＬＥＤ基板４の法線方向ｎに対して傾斜した方向を照明するように取り付けられている。
【００２３】
基板法線方向ｎに対して光束を傾斜させて原稿を照明することにより、原稿台ガラス２１と平行に基板４を配置することができ、基板４を精度良く固定することができる。
【００２４】
また、複数のＬＥＤ光源２ａ、２ｂを同一基板４に配置することにより、相対的な位置精度を向上させることが可能となり、同時に基板４を取り付ける構成を簡素化することができる。
【００２５】
図３は例えば上記２：１走査光学系の問題点を緩和した一体型走査光学系ユニットを有する画像読取装置に本発明を実施した要部概略図である。一体型走査光学系ユニットはＬＥＤ光源２ａ、２ｂ、複数の走査用ミラー３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄ、３４ｅ、結像レンズ３７、そしてイメージセンサ３８等の各要素を一体的に収納したもので、その各要素の相対位置関係を変えずに原稿を走査するものである。
【００２６】
この構成において、図１に示すように、ＬＥＤ光源２ａ、２ｂは主走査方向に２列に配置され、原稿を読み取る画像読取位置はこの２列に配置されたＬＥＤ光源２ａ、２ｂの間にくるように配置される。全てのＬＥＤ光源２ａ、２ｂは、同一基板４上に固定され、この基板４には、光束を遮らないように長手方向にスリット状に穴が設けられている。
【００２７】
また、ＬＥＤ光源２ａ、２ｂは基板４の垂直方向に取り付けられているため、ＬＥＤ光源２ａ、２ｂから発光された光が原稿読取位置を照明するように、ＬＥＤ光源２ａ、２ｂには集光レンズ３ａ、３ｂが一体的に構成され、基板４の法線方向ｎに対して傾斜した方向を照明するように取り付けられている。
【００２８】
基板４の法線方向ｎに対して光束を傾斜させて原稿を照明することにより、原稿台ガラス３１と平行に基板４を配置することができ、基板４を精度良く固定することができる。
【００２９】
また、複数のＬＥＤ光源２ａ、２ｂを同一基板４に配置することにより、相対的な位置精度を向上させることが可能となり、同時に基板４を取り付ける構成を簡素化することができる。
【００３０】
また、図４はＣＩＳ系画像読取装置に本発明を実施した要部概略図である。同図において原稿台ガラス４１上に載置された原稿は、ＬＥＤ光源２ａ、２ｂからの発光された光を集光レンズ３ａ、３ｂを介して集光させ、原稿を照明する。そして原稿からの光束はセルフォックレンズ４７により集光され、フォトダイオード等のイメージセンサ４８面上に結像され、原稿の濃淡に応じて電気信号に変換され、主走査方向の１ライン分の画像情報が読み取られる。
【００３１】
この構成において、図１に示すように、ＬＥＤ光源２ａ、２ｂは主走査方向に２列に配置され、原稿を読み取る画像読取位置はこの２列に配置されたＬＥＤ光源２ａ、２ｂの間にくるように配置される。全てのＬＥＤ光源２ａ、２ｂは、同一基板４上に固定され、この基板４には、光束を遮らないように長手方向にスリット状に穴が設けられている。
【００３２】
また、ＬＥＤ光源２ａ、２ｂは基板４の垂直方向に取り付けられているため、ＬＥＤ光源２ａ、２ｂから発光された光が原稿読取位置を照明するように、ＬＥＤ光源２ａ、２ｂには集光レンズ３ａ、３ｂが一体的に構成され、基板４の法線方向ｎに対して傾斜した方向を照明するように取り付けられている。
【００３３】
基板法線方向ｎに対して光束を傾斜させて原稿を照明することにより、原稿台ガラス４１と平行に基板４を配置することができ、基板４を精度良く固定することができる。
【００３４】
また、複数のＬＥＤ光源２ａ、２ｂを同一基板４に配置することにより、相対的な位置精度を向上させることが可能となり、同時に基板４を取り付ける構成を簡素化することができる。
【００３５】
【発明の効果】
本発明により、原稿台ガラスと走査ユニットに搭載されたＬＥＤ照明ユニットの距離を精度良く安定的に配列することが可能となり、
光量が少ない照明光源の使用が可能となり、濃度むら等の読取画像劣化を防止することができる、
照明深度を広く取ることが可能となり、貼り合わせ原稿の影を出にくくしたり、浮き原稿に対して画像かぶりを防止することができる、
光量が少ない照明光源の使用が可能となり、安価な構成が可能となる、
等の効果が上がった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例
【図２】本発明の実施例
【図３】本発明の実施例
【図４】本発明の実施例
【図５】従来の実施例・問題点
【図６】従来の実施例・問題点
【図７】従来の実施例・問題点
【図８】従来の実施例・問題点
【符号の説明】
２ａ、２ｂ  ＬＥＤ光源
３ａ，３ｂ  集光レンズ
２４        第１ミラー
２５        第２ミラー
２６        第３ミラー
２７        結像レンズ
２８        ＣＣＤ
【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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