(57)【要約】【課題】原稿台中央部が沈んだ場合でも該原稿台とキャリッジとが干渉することがなく、周辺部分で特に照明効率の高い原稿照明装置を得ること。【解決手段】原稿台１の下面側に配され、該原稿台上面側に置かれた原稿２の原稿面の線状領域を管状光源４と、該管状光源に対向した長尺の光反射部材５とを用いて照明する原稿照明装置であって、該光反射部材は、原稿台側との距離が長手中央部に比べて長手端部が短くなる形状で、かつ反射面形状が長手中央部に比べて長手端部で原稿台側との距離が短いこと。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原稿台の下面側に配され、該原稿台上面側に置かれた原稿の原稿面の線状領域を管状光源と、該管状光源に対向した長尺の光反射部材とを用いて照明する原稿照明装置であって、
該光反射部材は、原稿台側との距離が長手中央部に比べて長手端部が短くなる形状で、かつ反射面形状が長手中央部に比べて長手端部で原稿台側との距離が短いことを特徴とする原稿照明装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は原稿照明装置に関し、特に原稿面を照明して線順次方式で画像情報の読取りを行う画像読取装置に用いられる、例えばイメージスキャナーや複写機やファクシミリなどに好適な原稿照明装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般にイメージスキャナーや複写機やファクシミリなど、原稿面を照明して線順次方式で画像読取りを行う画像読取装置に用いられる原稿照明装置は、蛍光灯等の管状（線状）光源を用いて原稿面を照明する。
【０００３】
図９は一般的な画像読取装置の構成を示す要部構成図である。
【０００４】
同図における画像読取装置は原稿台ガラス１上に原稿（不図示）を置き、圧板１１を閉じた後、原稿台ガラス１の下側をキャリッジ３が走査して原稿の画像情報を読み取る。装置の制御や画像情報の処理などは不図示の外部装置により行われる。
【０００５】
特にキャリッジ３について、図１０を用いて説明する。図１０は従来の画像読取装置の要部概略図である。同図において管状光源４から出射された照明光は原稿台ガラス１上に置かれた原稿２を照明するとともに、光反射部材５を介して間接的にも該原稿２を照明する。原稿面で反射した画像情報を有した光は複数の反射ミラー６を介して結像レンズ７により、一次元光電変換素子（ＣＣＤ）８面上に結像する。キャリッジ３は副走査駆動装置９により、副走査方向に移動しながら原稿の２次元画像を線順次読取方式で読み取る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
イメージスキャナーや複写機やファクシミリ等の画像読取装置には、近年、高速化が要望されているが、そのためには原稿照明装置の照明効率を高める必要があり、光反射部材を大型化にし、原稿面に近づける必要がある。
【０００７】
しかしながら図１１Ａ、Ｂに示すように綴じ部のある書籍など、中央部が厚い原稿２を原稿台ガラス１に載せ、圧板１１を閉じた場合や、使用者が上部から強く押えた場合に原稿台ガラス１の中央が沈んでしまう。また原稿自動送り装置などのオプションを装着した場合も自重により同様の問題点が発生する。
【０００８】
このような場合、キャリッジ３と原稿台ガラス１との間隔が狭いと沈み込んだ原稿台ガラス１とキャリッジ３とが干渉してしまい副走査方向の走査が出来なくなる。そのためキャリッジ３と原稿台ガラス１との間隔は、通常２〜５ｍｍ程度必要であり、その結果、照明効率を高めることが難しかった。
【０００９】
また画像読取装置は高速化とともに小型化も強く求められている。そのためには、結像レンズの物像間距離（焦点距離）を短くする必要があり、該結像レンズの広角化が必要となる。
【００１０】
しかしながら結像レンズを広角化すると、周辺画角における光量は図１２中の破線ｂで示すように、半画角の余弦の４乗（ｃｏｓ４）にほぼ比例して減少する。
【００１１】
図１２は主走査方向（一次元光電変換素子の長さ方向）における光量分布を示した光量分布図である。同図においては、例えば半画角３０度の場合、周辺部におけるレンズの光量は、中央部の約５６％にしかならない。
【００１２】
また図１３に示したような一般的な原稿照明装置では読取領域の光量分布が、図１２中の一点鎖線ｃで示すように主走査方向（管状光源の長さ方向と一致）の両端部で暗くなる傾向がある。これらの因子が合わさって、１次元光電変換素子上での光量分布は図１２中の実線ａのように成っている。
【００１３】
これらの光量分布の不均一性は電気的シェーディング補正により補正されているが不均一性が大きくなると補正量が大きくなる。特に５０％を超えると電気的ノイズが目立ち画質が劣化する。そのため光学的に補正することが求められている。
【００１４】
この問題点を解決するためには読取領域の中央部よりも周辺部分で特に照明効率を高めておく必要がある。
【００１５】
本発明は原稿台中央部が沈んだ場合でも該原稿台とキャリッジとが干渉することがなく、周辺部分で特に照明効率の高い原稿照明装置の提供を目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明の原稿照明装置は、
原稿台の下面側に配され、該原稿台上面側に置かれた原稿の原稿面の線状領域を管状光源と、該管状光源に対向した長尺の光反射部材とを用いて照明する原稿照明装置であって、
該光反射部材は、原稿台側との距離が長手中央部に比べて長手端部が短くなる形状で、かつ反射面形状が長手中央部に比べて長手端部で原稿台側との距離が短いことを特徴としている。
【００１７】
【発明の実施の形態】
［実施形態１］
図１は本発明の原稿照明装置の実施形態１の要部概略図であり、（Ａ）は副走査断面図、（Ｂ）は主走査断面図である。
【００１８】
図中、１は原稿台（原稿台ガラス）であり、原稿（不図示）を載置している。４は管状光源であり、例えば蛍光灯やキセノンランプ等より成っている。５は光反射部材であり、管状光源４から放射された光束のうち、原稿の読取り位置に直接向かわない光束を反射させて効率良く原稿面側に集光している。
【００１９】
本実施形態における光反射部材５は原稿台ガラス１側との距離が長手中央部に比べて長手端部が短くなる形状で、かつ反射面５ａ形状が長手中央部に比べて長手端部で原稿台ガラス１側との距離が短い形状に設定している。
【００２０】
即ち、光反射部材５は短手方向である副走査方向では曲面形状に設定しており、長手方向である主走査方向では上端部が中央部から周辺部にかけて連続的に原稿台ガラス１に近づくような形状に設定している。
【００２１】
本実施形態では原稿台ガラス１の下面側に配され、該原稿台ガラス１上面側に置かれた原稿２の原稿面５ａの線状領域を管状光源４と、該管状光源４に対向した長尺の光反射部材５とを用いて照明している。
【００２２】
本実施形態において原稿台ガラス１の厚さをＡ、光反射部材５の長手方向の長さをＢ、光反射部材５と原稿台ガラス１の中央部での間隔をｍ、最端部での間隔をｎとするとき、
【００２３】
【数１】
2004233513.tif 000003
【００２４】
なる条件を満足するように各要素を設定している。これにより原稿台ガラス１中央部が沈んだ場合でも該原稿台ガラス１と光反射部材５とが干渉することがなく、周辺部分で特に照明効率の高い原稿照明装置を得ている。
【００２５】
尚、更に好ましくは上記条件式（１）を、
【００２６】
【数２】
2004233513.tif 000004
【００２７】
とするのが良い。
【００２８】
［数値実施例１］
次に本実施形態の数値実施例を示す。本実施形態では光反射部材５と原稿台ガラス１との距離を１．０〜２．５（ｍｍ）に設定している。
また原稿台ガラス１の厚さＡを３（ｍｍ）、光反射部材５の長手方向の長さ（幅）Ｂを２１６（ｍｍ）に設定している。各数値を条件式（１）に当てはめると１．６となり、これは条件式（１）及び条件式（１ａ）を満足させている。
【００２９】
通常の使用状態では、原稿台ガラス１が約１．５（ｍｍ）沈む場合があるが、その様な場合でも原稿台ガラス１と光反射部材５との間には１．０（ｍｍ）の間隔が残り、干渉することはない。また周辺部分の面積が広いため図２の一点鎖線ｃで示すように照明効率を高めることができる。図２は本発明の実施形態１の主走査方向（管状光源４の長さ方向と一致）における光量分布を示した光量分布図である。
【００３０】
本実施形態における原稿照明装置を、図２中の破線ｂで示す半画角３０度のレンズおよび１次元光電変換素子と組み合わせた場合の光量分布を図２中に実線ａで示す。最も光量の小さいところが、大きいところに対し、約７２％とすることができる。これにより周辺画角においてノイズの目立たない高画質の画像を読み取ることができる。
【００３１】
［実施形態２］
図３は本発明の原稿照明装置の実施形態２の要部概略図であり、（Ａ）は副走査断面図、（Ｂ）は主走査断面図である。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。
【００３２】
本実施形態において前述の実施形態１と異なる点は光反射部材１５の形状を異ならせて設定したことである。その他の構成およ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。
【００３３】
即ち、同図において１５は光反射部材であり、短手方向である副走査方向では平面に設定している。長手方向である主走査方向では上端部が中央付近では一定の高さで、周辺部において原稿台ガラス１に近くなる形状に設定している。
【００３４】
［数値実施例２］
次に本実施形態の数値実施例を示す。本実施形態では光反射部材１５と原稿台ガラス１の距離は１．０〜２．２（ｍｍ）に設定している。
【００３５】
また原稿台ガラス１の厚さＡを４（ｍｍ）、光反射部材１５の長手方向の長さ（幅）Ｂを３３０（ｍｍ）に設定している。各数値を条件式（１）に当てはめると２．１となり、これは条件式（１）及び条件式（１ａ）を満足させている。
【００３６】
通常の使用状態では、原稿台ガラスが約１．２（ｍｍ）沈む場合があるが、その様な場合でも原稿台ガラス１と光反射部材１５の間には１．０（ｍｍ）の間隔が残り、干渉することはない。また周辺部分の面積が広いため図４の一点鎖線ｃで示すように照明効率を高めることができる。図４は本発明の実施形態２の主走査方向における光量分布を示した光量分布図である。
【００３７】
本実施形態における原稿照明装置を、図４中の破線ｂで示す半画角３０度のレンズおよび１次元光電変換素子と組み合わせた場合の光量分布を図４中に実線ａで示す。最も光量の小さいところが、大きいところに対し、約５１％とすることができる。これにより周辺画角においてノイズの少ない画像を読み取ることができる。
【００３８】
また本実施形態における光反射部材１５の形状は平面であり、上端部に広げる面積を最小限としていることから、量産性の高いという特徴を備えている。
【００３９】
［実施形態３］
図５は本発明の原稿照明装置の実施形態３の要部概略図であり、（Ａ）は副走査断面図、（Ｂ）は主走査断面図である。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。
【００４０】
本実施形態において前述の実施形態１と異なる点は光反射部材２５の形状を異ならせて設定したことである。その他の構成およ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。
【００４１】
即ち、同図において２５は光反射部材であり、短手方向である副走査方向では折り曲げ形状に設定している。長手方向である主走査方向では上端部が中央部から周辺部にかけて連続的に原稿台ガラス１に近づくような形状に設定している。
【００４２】
［数値実施例３］
次に本実施形態の数値実施例を示す。本実施形態では光反射部材２５と原稿台ガラス１の距離は１．０〜２．５（ｍｍ）に設定されている。
【００４３】
また原稿台ガラス１の厚さＡを３（ｍｍ）、光反射部材２５の長手方向の長さ（幅）Ｂを２３０（ｍｍ）に設定している。各数値を条件式（１）に当てはめると１．７となり、これは条件式（１）及び条件式（１ａ）を満足させている。
【００４４】
通常の使用状態では、原稿台ガラスが約１．５（ｍｍ）沈む場合があるが、その様な場合でも原稿台ガラス１と光反射部材２５との間には１．０（ｍｍ）の間隔が残り、干渉することはない。また周辺部分の面積が広いため図６の一点鎖線ｃで示すように照明効率を高めることができる。図６は本発明の実施形態３の主走査方向における光量分布を示した光量分布図である。
【００４５】
本実施形態における原稿照明装置を、図６中の破線ｂで示す半画角３０度のレンズおよび１次元光電変換素子と組み合わせた場合の光量分布を図６中に実線ａで示す。最も光量の小さいところが、大きいところに対し、約８０％とすることができる。これにより周辺画角においてノイズの目立たない高画質の画像を読み取ることができる。
【００４６】
本実施形態は周辺光量に影響する部分を折り曲げ部の上側に設定し、高い自由度をもって光反射部材２５の形状を設定しているため、特に周辺部の照明効率を高めることが出来るという特徴を備えている。
【００４７】
尚、各実施形態１〜３においては原稿台を原稿台ガラスと称したが、例えば透明な部材であれば材質は樹脂で作成してもかまわない。
【００４８】
［画像読取装置］
図７は実施形態１の原稿読取装置を一体型（フラットベット型）のデジタルカラー複写機の画像読取装置に適用したときの要部概略図である。
【００４９】
図７において管状手段４から放射された光束は直接あるいは光反射部材５を介して原稿２を照明し、該原稿２からの反射光束を第１、第２、第３、第４反射ミラー６を介してキャリッジ３内部でその光路を折り曲げ、結像手段としての結像レンズ７により読取手段としての光電変換素子（ラインセンサー、ＣＣＤ）８面上に結像させている。そしてキャリッジ３を副走査駆動装置９により図中に示す矢印Ｃ方向（副走査方向）に移動させることにより原稿２の画像情報を読み取っている。同図におけるＣＣＤ８は複数の受光素子を１次元方向（主走査方向）に配列した構成より成っている。
【００５０】
［画像読取装置］
図８は実施形態１の原稿読取装置を１：２走査光学系を有するデジタルカラー複写機の画像読取装置に適用したときの要部概略図である。
【００５１】
図８において管状手段４から放射された光束は直接あるいは光反射部材５を介して原稿２を照明し、該原稿２からの反射光を第１、第２、第３の反射ミラー８５，８６，８７を介して本体内部でその光束の光路を折り曲げ、結像手段としての結像レンズ７により読取手段としての光電変換素子（ラインセンサー、ＣＣＤ）８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８５，８６，８７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２の画像情報を読み取っている。このとき第２，３の反射ミラー８６，８７は、第１の反射ミラー８５の移動量の半分移動することで原稿２とＣＣＤ９との距離を一定としている。
【００５２】
図８において９０は本体、１１は圧板、９２は第１移動台、９３は第２移動台である。
【００５３】
尚、図７、図８ではデジタルカラー複写機の画像読取装置に本発明の原稿照明装置を適用したが、これに限らず、例えばカラーイメージスキャナーなどの種々のカラー原稿読取装置にも適用することができる。
【００５４】
また実施形態１に示した原稿照明装置に限らず、もちろん実施形態２，３に示した原稿照明装置においても適用可能のことはいうまでもない。
【００５５】
［本発明の実施態様］
本発明の様々な例と実施形態が示され説明されたが、当業者であれば、本発明の趣旨と範囲は本明細書内の特定の説明と図に限定されるのではなく、本願特許請求の範囲に全て述べられた様々の修正と変更に及ぶことが理解されるであろう。
【００５６】
本発明の実施態様の例を以下に列挙する。
【００５７】
［実施態様１］
原稿台の下面側に配され、該原稿台上面側に置かれた原稿の原稿面の線状領域を管状光源と、該管状光源に対向した長尺の光反射部材とを用いて照明する原稿照明装置であって、
該光反射部材は、原稿台側との距離が長手中央部に比べて長手端部が短くなる形状で、かつ反射面形状が長手中央部に比べて長手端部で原稿台側との距離が短いことを特徴とする原稿照明装置。
【００５８】
［実施態様２］
前記原稿台の厚さをＡ、前記光反射部材の長手方向の長さをＢ、該光反射部材と該原稿台の中央部での間隔をｍ、最端部での間隔をｎとするとき、
【００５９】
【数３】
2004233513.tif 000005
【００６０】
なる条件を満足することを特徴とする実施態様１記載の原稿照明装置。
【００６１】
［実施態様３］
実施態様１又は２の原稿照明装置で照明された原稿の画像情報を結像手段により読取手段面上に結像させて、該画像情報を読取るようにしていることを特徴とする画像読取装置。
【００６２】
【発明の効果】
本発明によれば前述の如く光反射部材を原稿台側との距離が長手中央部に比べて長手端部が短くなる形状で、かつ反射面形状が長手中央部に比べて長手端部で原稿台側との距離が短くなるように設定することにより、原稿台中央部が沈んだ場合でも該原稿台とキャリッジとが干渉することがなく、周辺部分で特に照明効率の高い原稿照明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の要部断面図
【図２】本発明の実施形態１の光量分布図
【図３】本発明の実施形態２の要部断面図
【図４】本発明の実施形態２の光量分布図
【図５】本発明の実施形態３の要部断面図
【図６】本発明の実施形態３の光量分布図
【図７】本発明の画像読取装置の要部概略図
【図８】本発明の画像読取装置の要部概略図
【図９】従来の画像読取装置の構成図
【図１０】従来の画像照明装置の要部概略図
【図１１Ａ】画像読取装置に書籍を置いた場合の状態を説明する図
【図１１Ｂ】画像読取装置に書籍を置いた場合の状態を説明する図
【図１２】従来の画像照明装置の光量分布図
【図１３】従来の原稿照明装置の要部断面図
【符号の説明】
１  原稿台
２  原稿
４  管状光源
５  光反射部材
３  キャリッジ
６  反射ミラー
７  結像手段
８  読取手段
９  副走査駆動装置
【図１】
2004233513.tif 000006
【図２】
2004233513.tif 000007
【図３】
2004233513.tif 000008
【図４】
2004233513.tif 000009
【図５】
2004233513.tif 000010
【図６】
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【図７】
2004233513.tif 000012
【図８】
2004233513.tif 000013
【図９】
2004233513.tif 000014
【図１０】
2004233513.tif 000015
【図１１Ａ】
2004233513.tif 000016
【図１１Ｂ】
2004233513.tif 000017
【図１２】
2004233513.tif 000018
【図１３】
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