(57)【要約】【課題】原稿からの反射光の光量が主走査方向の位置によって異なってしまうことを低減することができる画像読取装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。【解決手段】原稿に光を照射する光源と、原稿からの反射光を、主走査方向の原稿読取幅よりも広い範囲から集光する集光部材と、集光部材が集光した反射光を結像させる結像部材と、結像部材が結像させた反射光を光電変換することにより、原稿を読取るイメージセンサと、を有する。【選択図】図５
2016039446.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原稿に光を照射する光源と、
原稿からの反射光を、主走査方向の原稿読取幅よりも広い範囲から集光する集光部材と、
前記集光部材が集光した反射光を結像させる結像部材と、
前記結像部材が結像させた反射光を光電変換することにより、原稿を読取るイメージセンサと、
を有することを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】
前記集光部材は、
前記結像部材に対して集光する光量が主走査方向の位置によって異なること
を特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
【請求項３】
前記集光部材は、
中央部よりも端部の集光率が高くされていること
を特徴とする請求項１又は２に記載の画像読取装置。
【請求項４】
前記集光部材は、
主走査方向の位置によって曲率が異なる導光体であること
を特徴とする請求項３に記載の画像読取装置。
【請求項５】
前記集光部材は、
主走査方向の位置によって屈折率が異なる導光体であること
を特徴とする請求項３に記載の画像読取装置。
【請求項６】
前記集光部材は、
主走査方向の位置によって曲率が異なるミラーであること
を特徴とする請求項３に記載の画像読取装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像読取装置
を有することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像読取装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光源から照射され原稿により反射された光束を、複数のミラーで反射することにより、所定距離の光路を形成し、結像レンズによりイメージセンサ上に結像させ、原稿の画像情報を読み取る画像読取装置が知られている。
【０００３】
また、特許文献１には、凸レンズにより結像手段の主光線が原稿台ガラスに対して略垂直となるように構成し、原稿面に対して略垂直に光束を入射させることにより、原稿の一部が多少浮いたときでも該原稿の読取画像の歪みを減少させる画像読取装置が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、原稿から反射した光束は、コサイン４乗則に従って結像レンズで主走査方向両端の光量が低下してイメージセンサに入射されるという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、原稿からの反射光の光量が主走査方向の位置によって異なってしまうことを低減することができる画像読取装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、原稿に光を照射する光源と、原稿からの反射光を、主走査方向の原稿読取幅よりも広い範囲から集光する集光部材と、前記集光部材が集光した反射光を結像させる結像部材と、前記結像部材が結像させた反射光を光電変換することにより、原稿を読取るイメージセンサと、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、原稿からの反射光の光量が主走査方向の位置によって異なってしまうことを低減することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、第１実施形態にかかる画像読取装置の構成例を示す構成図である。
【図２】図２は、画像読取装置の光学系の第１例の断面を模式的に示す図である。
【図３】図３は、画像読取装置の光学系の第２例の断面を模式的に示す図である。
【図４】図４は、光学系の第２例のイメージセンサ周辺を拡大して示す図である。
【図５】図５は、光学系の第２例の集光状態を示す図である。
【図６】図６は、画像読取装置の光学系の第３例の断面を模式的に示す図である。
【図７】図７は、画像読取装置の光学系の第４例の断面を模式的に示す図である。
【図８】図８は、画像読取装置の光学系の第５例の断面を模式的に示す図である。
【図９】図９は、画像読取装置の光学系の第６例の断面を模式的に示す図である。
【図１０】図１０は、第２実施形態にかかる画像読取装置を示す構成図である。
【図１１】図１１は、図１０に示した画像読取装置の変形例を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に添付図面を参照して、第１実施形態にかかる画像読取装置を説明する。図１は、第１実施形態にかかる画像読取装置の構成例を示す構成図である。図１に示した画像読取装置は、例えばカラー画像を読取り、読取った画像を図示しない画像形成装置やＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）などに対して出力する。画像読取装置は、画像形成部などと一体に構成され、ＭＦＰ（Multifunction  Peripheral）などの画像形成装置を構成してもよい。
【００１０】
画像読取装置は、次のように構成され、動作する。原稿台ガラス８上に置かれた原稿は、光源２により照射される。導光体４０、第１ミラー３及び光源２は、第１キャリッジ３１に搭載されており、原稿台ガラス８の下方を移動しながら走査を行う。
【００１１】
導光体４０は、原稿からの反射光を、主走査方向の原稿読取幅よりも広い範囲から集光する集光部材である。導光体４０が集光した反射光は、第１ミラー３、第２ミラー５、第３ミラー４によって反射され、結像レンズ（結像部材）１によってイメージセンサ１０に結像される。イメージセンサ１０は、例えばＣＭＯＳリニアセンサであり、結像レンズ１が結像させた反射光を光電変換することにより、原稿を読取る。
【００１２】
第２ミラー５及び第３ミラー４は、第２キャリッジ３２に搭載されている。第１キャリッジ３１及び第２キャリッジ３２は、走行体モータ９を駆動源として、キャリッジホーム位置から最大走査領域方向（図１において左右方向）に移動可能となっている。また、画像読取装置を構成する各部を制御する制御部７は、画像読取装置の下部に配置されている。
【００１３】
次に、ＡＲＤＦ（自動両面原稿搬送装置）部の構成と動作について説明する。画像読取装置が片面原稿読み取りを行う動作を選択されている場合、原稿台１１の原稿ガイド１２に沿うように積載された原稿は、呼び出しコロ１４、給紙ベルト１６、搬送コロ１５、分離コロ１７及び第１搬送ローラ１８によって搬送され、ＤＦ用原稿ガラス６と反射ガイド板２０との間の読取位置を経て、第２搬送ローラ２１及び排紙ローラ２３へ送り込まれて排出される。ＤＦ用原稿ガラス６の前にはレジストセンサー１９が配置されている。レジストセンサー１９は、読取部への紙の進入（先端）や、紙の後端部の通過などのタイミングを検知する。
【００１４】
更に、ＡＲＤＦには、原稿を検知するために原稿台１１へ原稿がセットされているか否かを検知するセットセンサ１３、原稿サイズを検知するための幅サイズ検知基板２８、原稿長さセンサ２９と原稿長さセンサ３０、原稿の後端を検知するための原稿後端センサ２７が搭載されている。
【００１５】
画像読取装置は、両面原稿読み取りを行う動作を選択されている場合、原稿の表面の読み取りを、片面原稿読み取りの場合と同様に実施する。即ち、原稿は、表面が読み取られる場合、呼び出しコロ１４、給紙ベルト１６、搬送コロ１５、分離コロ１７及び第１搬送ローラ１８によって搬送され、ＤＦ用原稿ガラス６と反射ガイド板２０との間の読取位置を経て、第２搬送ローラ２１及び排紙ローラ２３へ送り込まれる、そして、原稿は、排出されずに、分岐爪２４が下方へ切り換えられて反転ローラ２５により反転テーブル２６上へ移送される。原稿の後端が排紙ローラ２３を抜けた後に、分岐爪２４が上方へ切り換えられて、反転ローラ２５が一旦停止する。
【００１６】
原稿の裏面が読み取られる場合、一旦停止していた反転ローラ２５が逆方向へ回転することにより、原稿は反転テーブル２６から第１搬送ローラ１８の方向へ搬送される。更に、原稿は、表面が読取られる場合と同様に、第１搬送ローラ１８を経て、ＤＦ用原稿ガラス６と反射ガイド板２０との間の読取位置を経て、第２搬送ローラ２１及び排紙ローラ２３へ送り込まれて、排出される。
【００１７】
原稿は、表面及び裏面のいずれの読み取り時にもＤＦ用原稿ガラス６と反射ガイド板２０との間の読取位置を通過するときに、読取位置の近傍に停止している光源２により照射される。原稿からの反射光は、導光体４０によって集光され、第１ミラー３、第２ミラー５及び第３ミラー４によって反射されて、結像レンズ１により結像され、イメージセンサ１０によって光電変換される。
【００１８】
次に、上述した画像読取装置の光学系についてさらに詳述する。図２は、画像読取装置の光学系の第１例の断面を模式的に示す図である。イメージセンサ１０は、上部に配線領域１００があり、下部にフォトダイオード（ＰＤ）１０２が配置されている。
【００１９】
光学系の第１例では、ＤＦ用原稿ガラス６を通過する原稿からの反射光の光束は、導光体４０の端部領域で導光体４０の外側を通過したり、導光体４０により反射されて、一部が結像レンズ１へ集光されていない。
【００２０】
図３は、画像読取装置の光学系の第２例の断面を模式的に示す図である。導光体４０ａは、形状が凸レンズとなっており、ＤＦ用原稿ガラス６を通過する原稿からの反射光の光束を屈折させて透過させる。図４は、図３に示した光学系の第２例のイメージセンサ１０周辺を拡大して示す図である。
【００２１】
ＣＭＯＳリニアセンサのイメージセンサ１０は、ＰＤ（センサ画素）１０２の上方に配線領域１００が位置しているため、斜め上方から入射される光束が配線領域１００で反射（ケラレ）し、ＰＤ１０２まで届かないことがある。また、ケラレは、角度依存性があり、主走査方向の端部になるほど大きくなる。
【００２２】
図５は、光学系の第２例の集光状態を示す図である。導光体４０ａは、原稿からの反射光を、主走査方向の原稿読取幅（原稿読取範囲）よりも広い範囲から集光し、且つ主走査方向の位置によって曲率が異なる凸レンズ状の形状である。導光体４０ａは、中央部よりも端部の集光率が高くされている。具体的には、導光体４０ａは、結像レンズ１のコサイン４乗則を補正するように曲率が連続的に変化しており、原稿読取範囲の主走査方向の端部領域の光束を集光し、端部領域の光量の低下を低減する。
【００２３】
図６は、画像読取装置の光学系の第３例の断面を模式的に示す図である。導光体４０ｂは、主走査方向の位置によって屈折率が異なっており、ＤＦ用原稿ガラス６を通過する原稿からの反射光の光束を屈折させて透過させる。具体的には、導光体４０ｂは、結像レンズ１のコサイン４乗則を補正するように屈折率が連続的に変化しており、原稿読取範囲の主走査方向の端部領域の光束を集光し、端部領域の光量の低下を低減する。
【００２４】
図７は、画像読取装置の光学系の第４例の断面を模式的に示す図である。導光体４０ｃは、原稿からの反射光を、主走査方向の原稿読取幅（原稿読取範囲）よりも広い範囲から集光し、且つ主走査方向の位置によって曲率が異なる凸レンズ状の形状である。具体的には、導光体４０ｃは、上述した導光体４０ａよりも曲率が大きくされ、結像レンズ１のコサイン４乗則を補正するように曲率が連続的に変化しており、原稿読取範囲の主走査方向の端部領域の光束を集光し、端部領域の光量の低下を低減する。
【００２５】
また、光学系の第４例では、導光体４０ｃの曲率が大きくされているので、ＤＦ用原稿ガラス６からイメージセンサ１０までの所定光路長が短くされ、第２ミラー５及び第３ミラー４が取り除かれている。
【００２６】
図８は、画像読取装置の光学系の第５例の断面を模式的に示す図である。第１ミラー３ａは、凹状に湾曲したミラーとなっており、ＤＦ用原稿ガラス６を通過する原稿からの反射光の光束を反射させて集光する集光部材となっている。光学系の第５例では、導光体４０は取り除かれている。
【００２７】
第１ミラー３ａは、原稿からの反射光を、主走査方向の原稿読取幅（原稿読取範囲）よりも広い範囲から集光し、且つ主走査方向の位置によって曲率が異なる湾曲したミラーである。具体的には、第１ミラー３ａは、結像レンズ１のコサイン４乗則を補正するように曲率が連続的に変化しており、原稿読取範囲の主走査方向の端部領域の光束を集光し、端部領域の光量の低下を低減する。
【００２８】
図９は、画像読取装置の光学系の第６例の断面を模式的に示す図である。第１ミラー３ｂは、凹状に湾曲したミラーとなっており、ＤＦ用原稿ガラス６を通過する原稿からの反射光の光束を反射させて集光する集光部材となっている。具体的には、第１ミラー３ｂは、上述した第１ミラー３ａよりも曲率が大きくされ、結像レンズ１のコサイン４乗則を補正するように曲率が連続的に変化しており、原稿読取範囲の主走査方向の端部領域の光束を集光し、端部領域の光量の低下を低減する。
【００２９】
また、光学系の第６例では、第１ミラー３ｂの曲率が大きくされているので、ＤＦ用原稿ガラス６からイメージセンサ１０までの所定光路長が短くされ、第２ミラー５及び第３ミラー４が取り除かれている。
【００３０】
次に、第２実施形態にかかる画像読取装置について説明する。図１０は、第２実施形態にかかる画像読取装置の構成例を示す構成図である。なお、図１０に示した画像読取装置の構成部分のうち、図１に示した画像読取装置の構成部分と実質的に同じものには、同一の符号が付してある。
【００３１】
図１０に示すように、第２実施形態にかかる画像読取装置は、光源２から照射された光が導光体４１を介して原稿に照射される。また、光源２から照射された光は、さらに反射部材４２によって反射されて、他の方向から原稿に照射される。導光体４０ｄは、主走査方向の位置によって曲率が異なる導光体であってもよいし、主走査方向の位置によって屈折率が異なる導光体であってもよい。
【００３２】
図１１は、図１０に示した画像読取装置の変形例の構成を示す構成図である。図１１に示すように、原稿からの反射光を結像レンズ１に対して集光する導光体４０ｅは、第１ミラー３と一体に構成されてもよい。導光体４０ｅは、主走査方向の位置によって曲率が異なる導光体であってもよいし、主走査方向の位置によって屈折率が異なる導光体であってもよい。
【符号の説明】
【００３３】
１  結像レンズ
２  光源
３，３ａ，３ｂ  第１ミラー
４  第３ミラー
５  第２ミラー
６  ＤＦ用原稿ガラス
１０  イメージセンサ
４０，４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ，４０ｅ  導光体
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３４】
【特許文献１】特開平１０−４４８８号公報
【図１】
2016039446.tif 000003
【図２】
2016039446.tif 000004
【図３】
2016039446.tif 000005
【図４】
2016039446.tif 000006
【図５】
2016039446.tif 000007
【図６】
2016039446.tif 000008
【図７】
2016039446.tif 000009
【図８】
2016039446.tif 000010
【図９】
2016039446.tif 000011
【図１０】
2016039446.tif 000012
【図１１】
2016039446.tif 000013