(57)【要約】【課題】  予め設計されている照明系の集光手段の集光特性を不均一にすることなく端部の信号レベルの改善を図り、高品位な画像読み取りが可能である原稿照明系を提供することを目的とする。【解決手段】  本発明によれば、開口部を有する管状光源の有効に使用されない端部の光束を、再び、光源の内部に戻して使用してやることで、光源の端部輝度を上昇させる効果を有している。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原稿の読取領域を照明するための管状の光源からなる照明系と、照明された原稿情報を投影するための結像手段と、結像された情報を読み取るためのラインセンサーとからなる画像読取装置であって、少なくとも管状の光源は読取領域内に対応した部分には開口部が形成されており、該開口部を有する管状光源の読取領域に対応した部分の外側近傍には、光束を再び光源の輝度面に戻すための反射機能面が設置されていることを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】
読取領域内と読取領域外の境界部近傍には、光源の光束を読取領域内に反射させるためのサイドリフレクターが存在し、該反射機能面は、該サイドリフレクターの外側に設置され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３】
該反射機能面は、該管状光源の開口部の光束射出部近傍に対面して形成されていることを特徴とする請求項１もしくは２記載の画像読取装置。
【請求項４】
該反射機能面は、該管状光源の外周部または内周部に一体で形成されていることを特徴とする請求項１もしくは２記載の画像読取装置。
【請求項５】
該反射機能面は、白色の拡散反射面であることを特徴とする請求項１もしくは２記載の画像読取装置。
【請求項６】
該反射機能面は、鏡面反射面であることを特徴とする請求項３もしくは４記載の画像読取装置。
【請求項７】
該反射機能面は、再帰反射面であることを特徴とする請求項３もしくは４記載の画像読取装置。
【請求項８】
該反射機能面は、鋸刃状反射面であることを特徴とする請求項３もしくは４記載の画像読取装置。
【請求項９】
該反射機能面の裏面側には、全拡散反射率が１０％未満である光吸収部材が一体もしくは別体で形成されていることを特徴とする請求項３もしくは４記載の画像読取装置。
【請求項１０】
原稿の読取領域を照明するための管状の光源からなる原稿照明系であって、
少なくとも管状の光源は読取領域内に対応した部分には開口部が形成されており、該開口部を有する管状光源の読取領域に対応した部分の外側近傍には、光束を再び光源の輝度面に戻すための反射機能面が設置されていることを特徴とする原稿照明系。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原稿を照明して、その情報を読み取る画像読取装置の照明部に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の管状光源を使用して、ライン状の照明領域を形成する照明系は、読取領域の端部の光量が低下し、その部分の信号の品位が低下するという問題点があった。その現象を緩和するために、広く知られている技術として、読取領域内と読取領域外との境界の近傍に、管状光源の長手方向に対して垂直な反射面を有するサイドリフレクターと呼ばれる部材を使用したり、特許文献１で開示されているような、端部に一部、反射部材を増設してやるような手法が知られている。
【特許文献１】特開２００１−１８３７６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかるに、この読取領域端部に反射部材を増設すると、読取領域全体で増設の有無での場所による照明光の均質性が低下し、白信号の基準を得るためのシェーディング補正時のデータに対して、原稿が浮いたときのシェーディング特性がずれてしまうという問題点が発生する。また、サイドリフレクターを使用する際にも、サイドリフレクターから外側の光束は、原稿を照明するために有効に使用されることはなかった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、開口部を有する管状光源の有効に使用されていない端部の光束を、再び、光源の内部に戻し、光源の端部輝度を上昇させることにより、端部光量低下の改善を図るものである。
【発明の効果】
【０００５】
以上説明したように、本発明によれば、開口部を有する管状光源の有効に使用されない端部の光束を、再び、光源の内部に戻して使用してやることで、光源の端部輝度を上昇させる効果を有し、予め設計されている照明系の集光手段の集光特性を不均一にすることなく端部の信号レベルの改善を図り、高品位な画像読み取りが可能であるという効果を有している。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本発明は、イメージスキャナーやファクシミリ、カラー複写機などの画像読取装置に組み込んで、原稿を照明するための照明系として使用するためのものである。
【実施例】
【０００７】
図１ならびに図２は、本発明の第一実施形の説明図であり、それぞれ請求項１、２、３、５、９に対応した内容を説明するためのものである。図１は画像読取装置の照明部近傍を中心に、管状光源１の長手方向が左右方向になるように示した図であり、図２は、図１におけるＡＡ部の断面図を示したものである。図１において蛍光灯やＸｅ管等の管状光源１は両端のランプホルダー１１を介して読取走査系に固定されている。そして該管状光源１の表面には、光束を効率よく取り出すための開口部１０がランプホルダー部まで形成されている。一方、筐体２上には、原稿台ガラス３が設置され、原稿の突き当て指標などを兼ねたカバー５によって、装置としての画像読み取り部が形成されている。原稿台ガラス３上の該画像読み取り部に載置された原稿４は、該管状光源１や図示していない集光部材などからなる照明系により照明される。該原稿４の反射光は、結像手段６により、ＣＣＤラインセンサー７上に投影され、該ＣＣＤラインセンサー７によって主走査方向の画像情報が読み取られる。この状態で、該原稿４と照明系、結像手段、ＣＣＤからなる該読取走査系とが、相対的に（図１においては）奥手前方向に副走査することで原稿４の情報全域が読み取られる仕組みになっている。この照明系には、原稿が載置される画像読み取り部の境界近傍に、管状光源１の画像読み取り部側の光束を原稿台ガラス３上に反射させるための反射部材として、サイドリフレクター８が形成されている。さらにサイドリフレクター８の外側には、ランプホルダー１１に接合された、反射機能を有する部材９が開口部１０の延長上に対向するように設けられている。そしてこの部材９の開口側の対向面には、開口部１０の端部から射出する光束を、管状光源１の開口部１０に再び戻すような機能面９１が設けられている。
【０００８】
図２は、この機能面９１の作用を説明するために、図１のＡＡ部の断面図を示したものである。図２において、管状光源１の端部開口部１０から発した光束は、サイドリフレクター８により、原稿面に到達することは困難であるため、有効に使用されることはない。管状光源１の開口部１０に対向した部材９は、対向面側が白色の拡散反射面９１、裏面側は黒色の光吸収面９６とから構成され、形状は、開口部１０が管状光源１の中心から見込む角度よりも広く覆いこむような形状をなしている例を示している。図２では、光源の開口１０を通じて、射出する光線を実線で記しているが、機能面９１に入射した後、破線で示したように拡散反射をし、再び開口１０を経て、管状光源１の内面に戻っていく。他の発光している輝度面で図示していない光線も、機能面９１に入射すると、拡散反射してランプ内部に戻っていく。こうすることで、破線で示したサイドリフレクター８近傍の管状光源の内部輝度は大幅にアップし、管状光源１の端部光量減少は改善し、画像読取装置の端部の画像信号の品位は向上する。また、機能面９１の裏面９６の光吸収処理は、原稿面からの照り返し光を再び原稿面に戻さない作用を有する。９６は、全拡散反射率で１０％以下の光吸収処理を施した面に仕上げておくことが望ましい。部材９の保持方法については、ランプホルダー１１、もしくはランプの管そのものにＣ型のばねを使用して、くわえ込むように接合してもよいし、ランプホルダーを組みつけている部材に、共締めして固定してもよい。また耐熱性の高い接着剤で接着することも可能であり、保持方法は問わない。
【０００９】
図３は、本発明の第ニ実施形の説明図であり、それぞれ請求項１、２、３、６、９に対応した内容を説明するためのものである。図３は、破線で示したサイドリフレクター８よりも外側の部分の断面図であり、サイドリフレクター８と一体で型成形されたアルミ製の鏡面反射部材９２が、開口１０に対して対向するように、３面からなる多面鏡を形成している。管状光源１の開口部１０から発する実線で示した光線は、アルミ製の鏡面反射部材に鏡面反射して、破線で示した光線のごとく、光源の開口１０を通じて、再び管状光源１の内面に戻り、発光面の輝度面の輝度が上昇する。他の反射面に到達する図示していない光線も同様な作用を受けて、光源内部に反射して戻ってくる。このとき、対向反射笠９２の形状は開口部の全てを覆うような形状で形成しすることで、サイドリフレクター８近傍の管状光源の内部輝度は大幅にアップし、管状光源１の端部光量減少は改善し、画像読取装置の端部の画像信号の品位は向上する。また、機能面９２の周囲には、原稿面からの照り返し光を再び原稿面に戻すことのないように、全拡散反射率で１０％以下の光吸収処理を施した遮光部材１２が、管状光源１の開口１０からの光束の漏れ光が、原稿面に到達して、照明の均質性を劣化させないように、覆い被さっている。以上、鏡面反射部材については、平面折り曲げの形状で説明したが、曲面形状であっても問題はない。また対向反射笠９２の形状は、サイドリフレクター８の内側の輝度面から開口１０を通じて漏れてくる光束を、再び、サイドリフレクター８の内側に、開口を通じて戻せるように、その反射面は、管状光源１の長手方向の中心方向に反射成分が発生するように、最外部にあるランプホルダーに近づくにつれ、反射部材９２が管状光源１に接近するような形状を持たせるとより効果的である。
【００１０】
図４は、本発明の第三実施形の説明図であり、それぞれ請求項１、２、３、７、９に対応した内容を説明するためのものである。図４は、破線で示したサイドリフレクター８よりも外側の部分の断面図であり、図３で示したのと同じく、原稿面からの照り返し光を再び原稿面に戻すことのないように、全拡散反射率で１０％以下の光吸収処理を施した遮光部材１２が、管状光源１の開口１０からの光束の漏れ光が、原稿面に到達して、照明の均質性を劣化させないように、サイドリフレクター８の外側では完全に覆い被さっている。この遮光部材１２の内面に、光線の入射方向に再び光線を戻す作用をもつ再帰反射部材９３が、開口部１０と対向して、貼り付けられている。この再帰反射部材９３により、管状光源１の開口部１０から発する実線で示した光線は、破線で示した光線のように再び同じ方向に戻り、光源の開口１０を通じて、管状光源１の内面に戻ってくる。他の図示していない光線についても同様である。これにより、サイドリフレクター８近傍の管状光源の内部輝度は大幅にアップし、管状光源１の端部光量減少は改善し、画像読取装置の端部の画像信号の品位は向上する。再帰反射部材９３反射面は、遮光部材１２の壁面に沿って貼り付けてあるが、入射角度特性まで含めた効率を考慮して、サイドリフレクター８の内側の輝度面から開口１０を通じて漏れてくる光束を、サイドリフレクター８の内側に、再び開口を通じて効率よく戻せるように、再帰反射部材９３の接着面形状は、図３で説明したごとく、反射面を管状光源１の長手方向の内側に向けるような形状にするとより効果的である。
【００１１】
つぎにこの再帰反射部材９３について簡単に説明する。図５、図６は再帰反射部材９３を説明するための図である。
【００１２】
図５の再帰反射部材は、表層にマイクロビーズ状のレンズ１３を敷き詰めたシートであり、入射した光束は、ビーズレンズ１３の内部を反射して外に出て行くため、拡散光源から発した光束を再び拡散光源へと戻す作用を持たせることを可能にする部材である。
【００１３】
図６の再帰反射部材は、表層に微細なコーナーキューブ１４すなわち、立体的に見ると３面が直交するような反射面群を敷き詰めたシートである。この９０°で互いに直交しあう反射面により、入射した光束は、入射してきた方向に射出していくため、拡散光源から発した光束を再び拡散光源へと戻す作用を持たせることを可能にする部材である。
【００１４】
図７、図８は、本発明の第四実施形の説明図であり、それぞれ請求項１、２、３、８、９に対応した内容を説明するためのものである。図８は、図７のＡＡ断面図であり、図７における機能部材９４ならびにその裏面に形成された遮光部材９６が、管状光源１の開口部１０を覆うように円弧状に形成されていることを示している。図８は、管状光源１の端部に形成された機能部材９４の形状を説明するもので、図７のＢＢ断面図という関係になっている。図７において、機能部材９４は、反射面を管状光源１の長手方向内側に向けた鋸刃状のフレネル反射面を形成しており、これをサイドリフレクター８の外側近傍に配置することで、サイドリフレクター８の外側から発した実線で示した光線は、破線で示したようにサイドリフレクターの内側方向に、また別の実線で示したサイドリフレクター８の内側から、外側に漏れる光線も、破線で示したように反射され、サイドリフレクターの内側にくる比率を高く設定可能である。反射面には、拡散性を持たせても、鏡面性を持たせてもどちらでも良い。こうすることでサイドリフレクター８近傍の管状光源の内部輝度は大幅にアップし、管状光源１の端部光量減少は改善し、画像読取装置の端部の画像信号の品位は向上する。また、機能面９４の背面には、これまでの説明と同様に原稿面からの照り返し光を再び原稿面に戻すことのないように、全拡散反射率で１０％以下の光吸収処理を施した遮光部材９６を形成しておくことが望ましい。
【００１５】
図９または図１０は本発明の第五実施形の説明図であり、それぞれ請求項１、４、９に対応した内容を説明するためのものである。これまでは、管状光源１とは別体に端部光量を改善するための機能面をもつ部材の実施形を説明してきたが、読み取り境界部よりも外側に来る開口部１０を管状光源１を製作する段階で、予め一体に形成しておくことで、反射部材に相当するもので覆ってしまっても同様の効果が期待できる。
【００１６】
図９はランプホルダー１１自身の形状を工夫して、ランプホルダーの内側に白色の拡散反射部材等の反射機能面を形成して、開口部１０を覆うように形成し、さらにはランプホルダー表面を、全拡散反射率で１０％以下になるように処理してやることで、端部光量増加の効果を達成している。
【００１７】
図１０は、開口部１０を管状光源１に形成する過程において、端部の開口部分（破線で示した領域）を覆うように予め反射面を形成することで達成している。その反射面は、絶縁チューブもしくはチューブとガラス壁面の間に形成して、管状光源１と一体化しても良い。さらには、その反射面に相当するガラス管壁内面部分には、開口部１０以外に塗布されている蛍光部材が塗装されるようにしておくと反射ばかりでなく、自己発光による端部光量改善の相乗効果によって、さらに効果的である。また残った開口部を残して、先に提案済みの発明のように、外壁面に光吸収処理を施すことにより、照り返し防止効果を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第一実施形の説明図
【図２】図１の断面図
【図３】本発明の第ニ実施形の断面図
【図４】本発明の第三実施形の断面図
【図５】再帰反射部材の説明図
【図６】再帰反射部材の説明図
【図７】本発明の第四実施形の説明図
【図８】図７の断面図
【図９】本発明の第五実施形の説明図
【図１０】本発明の第六実施形の説明図
【符号の説明】
【００１９】
１  管状光源
２  筐体
３  原稿台ガラス
４  原稿
５  筐体カバー
６  結像手段
７  イメージセンサー
８  サイドリフレクター
９  機能反射部材
１０  開口部
１１  ランプホルダー
１２  遮光部材
１３  マイクロビーズレンズ
１４  マイクロコーナーキューブ
９１、９２、９３、９４  機能反射面
９５、９６  光吸収面
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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