イメージセンサユニット、及び、画像読取装置
【課題】原稿の高さの変動に伴う読取り光量の変動を抑制しつつ、照り返し光の影響を低減できるイメージセンサユニット、及び、画像読取装置を提供する。
【解決手段】原稿をライン状に照射する第1の照明装置200、及び、第2の照明装置201と、原稿からの反射光を結像するロッドレンズアレイ12と、反射光を電気信号に変換する光電変換素子13kが複数実装されるセンサ基板14とを有するイメージセンサユニット4であって、第1の照明装置200、及び、第2の照明装置201は、ロッドレンズアレイ12の両側近傍に互いに対向して配置されると共に、副走査方向における照射光の照射範囲を非対称とする。
【解決手段】原稿をライン状に照射する第1の照明装置200、及び、第2の照明装置201と、原稿からの反射光を結像するロッドレンズアレイ12と、反射光を電気信号に変換する光電変換素子13kが複数実装されるセンサ基板14とを有するイメージセンサユニット4であって、第1の照明装置200、及び、第2の照明装置201は、ロッドレンズアレイ12の両側近傍に互いに対向して配置されると共に、副走査方向における照射光の照射範囲を非対称とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、複写機、イメージスキャナー、或いは、ファクシミリ等の画像読取装置で使用されるイメージセンサユニットに係り、特に2組の照明装置を備え、原稿の読み取り面に2方向から光を照射してその反射光を読み取るイメージセンサユニットに用いられるイメージセンサユニット、及び、画像読取装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
照明装置を2組内蔵することにより、時間当たりの読み取り枚数を増やした画像読取装置が、本出願人により提案されている。(特許文献1参照)
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】国際公開第2005/053307号パンフレット
【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、特許文献1記載の構成は、読み取り画像のエッジ(縁)等にコントラストの低下、及び、滲み等が発生し、原稿の読み取り精度が低下する問題があった。
これは、自己、及び、相対する照明装置からの照射光の一部が夫々の導光体に再入射し、後述する照り返し光として再出射されることにより読み取り画像に照度変動が生じるためである。
【0005】
本発明はかかる実情に鑑みてなされたものであり、照明装置が2組内蔵されたイメージセンサユニットにおいても、照射光の照射範囲(配光分布)を非対称とすることで、原稿の高さの変動に伴う読取り光量の変動を抑制しつつ、照り返し光の影響を低減できるイメージセンサユニット、及び、画像読取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】
請求項1記載のイメージセンサユニットは、被照明体をライン状に照射する第1の照明装置、及び、第2の照明装置と、被照明体からの反射光を結像する結像素子と、前記反射光を電気信号に変換する光電変換素子が複数実装されるセンサ基板とを有するイメージセンサユニットであって、前記第1の照明装置、及び、前記第2の照明装置は、前記結像素子の両側近傍に互いに対向して配置されると共に、副走査方向における照射光の照射範囲を非対称とすることを特徴とする。
【0007】
請求項4記載の画像読取装置は、被照明体をライン状に照射する第1の照明装置、及び、第2の照明装置と、被照明体からの反射光を結像する結像素子と、前記反射光を電気信号に変換する光電変換素子が複数実装されるセンサ基板とを有するイメージセンサユニットを用いた画像読取装置であって、前記第1の照明装置、及び、前記第2の照明装置は、前記結像素子の両側近傍に互いに対向して配置されると共に、副走査方向における照射光の照射範囲を非対称とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【0008】
以上のように、第1の照明装置、及び、第2の照明装置の照射範囲を非対称とすることにより、互いに、導光体への迷光の再入射を低減させることで照り返し光を低減できることから、読み取り画像への影響は小さくなるものである。
このため、原稿の高さの変動に伴う読取り光量の変動を抑制しつつ、照り返し光の影響による照度変動を低減でき、原稿の読み取り精度を向上できるものである。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】図1は、本発明を適用できる画像読取装置の構造を示す斜視図である。
【図2】図2は、イメージセンサユニット4の構造を示す概略図である。
【図3】図3は、導光体11の構造を示す側面図である。
【図4】図4は、本発明を適用できるイメージセンサユニット4における照明装置の構成を示す模式図である。
【図5】図5は、従来のイメージセンサユニット4における第1の照明装置200、及び、第2の照明装置201からの照射光の照射範囲を示す模式図である。
【図6a】図6aは、第1の照明装置200から第1の照明装置200へ再入射する迷光を示す模式図である。
【図6b】図6bは、第1の照明装置200から第2の照明装置201へ再入射する迷光を示す模式図である。
【図7】図7は、原稿の反射率の違いにより生じる滲みの状態を示す図である。
【図8】図8は、原稿表面における正反射光、及び、拡散反射光の状態を示す模式図である。
【図9】図9は、本発明を適用できる第1の照明装置200、及び、第2の照明装置201からの照射光の照射範囲を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明の実施の形態について図面に基づき詳細に説明する。図1は本発明を適用できるフラットベッド方式のスキャナ(画像読取装置)の構造を示す斜視図である。
1は筐体であり、この筐体1には原稿載置部としてのガラス製の透明板からなるプラテンガラス2と、このプラテンガラス2上に載置された被照明体としての図示しない原稿を覆うように開閉自在設けられたプラテンカバー3とが設けられている。
また、筐体1の内部には、イメージセンサユニット4が格納されており、イメージセンサユニット4は、例えば、密着型イメージセンサ(CIS;Contact Image Sensor)ユニットである。5はイメージセンサユニット4を囲むように保持する保持部材であり、6は保持部材5をプラテンガラス2に沿って移動可能に設けられたスライドシャフト、7は駆動モータ、8はワイヤ、9は信号処理部である。
【0011】
この構成により、駆動モータ7を駆動して保持部材5に取り付けられたワイヤ8を機械的に動かすことにより、イメージセンサユニット4をスライドシャフト6に沿って読み取り方向(副走査方向)に移動するものである。
【0012】
尚、動作説明として、照明装置1組の場合を説明する。
図2は、イメージセンサユニット4の構造を示す概略図である。
10は原稿照明用の光源であり、この光源10には、例えば、赤緑青3色(以下、RGBと略す)の発光波長を持つLEDからなる発光素子10r、10g、10bが備えられており、これらの発光素子10r、10g、10bを順次点灯駆動することにより光を照射する構成である。
【0013】
11は光源10から照射された光を原稿へと導く導光体であり、この導光体11の長手方向の一方の側端面の近傍に光源10が配置されている。これら光源10、及び、導光体11の組み合わせにより後述する第1の照明装置200、及び、第2の照明装置201として作用するものである。
【0014】
12は結像素子としてのロッドレンズアレイであり、このロッドレンズアレイ12は、正立等倍結像型レンズ素子が複数配列されたものであり、原稿側焦点は、例えば、プラテンガラス2の2mm上方に位置している。
また、ロッドレンズアレイ12の両側近傍に第1の照明装置200、及び、第2の照明装置201が互いに対向して配置されている。
13はロッドレンズアレイ12にて結像された反射光(原稿画像)を電気信号に変換する光電変換素子であり、14は光電変換素子13k(kは1から11の自然数)が実装されたセンサ基板である。
尚、本実施形態では、光電変換素子13kの数は11個であるが、光電変換素子13kの数は特に限定されない。
【0015】
以上の構成により、イメージセンサユニット4はプラテンガラス2の直下の読み取り位置において、光源10に設けられた発光素子10r、10g、10bを順次点灯駆動することにより光を照射する。照射された光は導光体11を通して、ロッドレンズアレイ12を挟んだ2方向より原稿の表面に主走査方向においてライン状に略均一に照射される。
この照射光は原稿によって反射されることで、ロッドレンズアレイ12によりセンサ基板14上に設けられた光電変換素子13k上に集束結像される。集束結像された反射光は光電変換素子13kにより電気信号に変換された後、信号処理部9にて処理されるものである。
【0016】
このようにRGB全ての反射光を1走査ライン分読み取ることで、原稿の主走査方向における1走査ラインの読取動作を終了するものである。
【0017】
1走査ラインの読み取り終了後、イメージセンサユニット4はさらに1走査ライン分副走査方向へ移動しつつ、原稿を照射しながら同様に1走査ラインの読み取り動作を行うものである。
そして、これらの読み取り動作を夫々繰り返すことで原稿の全面を順次走査するものである。
【0018】
図3は、導光体11の構造を示す側面図である。
導光体11は、例えば、アクリル等の透明な合成樹脂素材から成形されるものである。 101は長手方向(主走査方向)の一方の側端面に設けられた入光面であり、この入光面101の近傍に光源10が配置されることにより、光源10からの光が入光するものである。
102は導光体11の長手方向に沿って設けられた出射面であり、導光体11内で反射・拡散された光源10からの光を被照明体としての原稿の方向へ照射するものである。出射面102は集光効果のため凸状に形成されている。
また、他の面は夫々図示しない反射面である。
【0019】
この構成により、導光体11内に入光した光は、導光体11内にて反射面により全反射しながら導光体内を伝搬しつつ、出射面102より出射することで、原稿に対し主走査方向においてライン状に略均一に照射されるものである。
【0020】
図4は、本発明を適用できるイメージセンサユニット4における照明装置の構成を示す模式図である。
200は、第1の照明装置であり、遮光手段としての第1の遮光板202によって出射面102の一部を覆い隠すことにより、第1のスリット幅aを形成している。即ち、第1の照明装置200は、第1のスリット幅aを開口部として原稿を照射する構成である。
201は、第2の照明装置であり、遮光手段としての第2の遮光板203によって出射面102の一部を覆い隠すことにより、第2のスリット幅bを形成している。即ち、第2の照明装置201は、第2のスリット幅bを開口部として原稿を照射する構成である。
この時、第1のスリット幅a、及び、第2のスリット幅bは、第1のスリット幅a>第2のスリット幅bとするものである。
【0021】
この構成により、夫々のスリット幅が異なることから、照射光の照射範囲(配光分布)は非対称となるため、第1の照明装置200の副走査方向における照射光は、第2の照明装置201の副走査方向における照射光と比較して広範囲に照射されるものである。
【0022】
尚、第1の遮光板202は必要に応じて設ければ良く、第1の照明装置200、及び、第2の照明装置201のいずれか一方に遮光板が設けられてあれば構わない。
また、第1の照明装置200、及び、第2の照明装置201における、第1のスリット幅a、及び、第2のスリット幅bのスリット幅は逆であっても構わない。
【0023】
ここで、照明装置と、照り返し光との関係について詳細に説明する。
図5は、従来のイメージセンサユニット4における第1の照明装置200、及び、第2の照明装置201からの照射光の照射範囲を示す模式図である。
また、図6aは、第1の照明装置200(自己)から第1の照明装置200(自己)へ再入射する迷光を示す模式図であり、図6bは、第1の照明装置200(自己)から第2の照明装置201(相対する照明装置)へ再入射する迷光を示す模式図である。
【0024】
即ち、300は、第1の照明装置200からの照射光の照射範囲を示す曲線であり、301は、第2の照明装置201からの照射光の照射範囲を示す曲線である。曲線300、及び、曲線301は、図5に示すようにロッドレンズアレイ12の光軸に対して略対称を成すものである。
【0025】
以下、照り返し光について説明する。
照り返し光とは、原稿から反射された光の内、ロッドレンズアレイ12に入射されない角度で反射・拡散された迷光が、自己、又は、相対する照明装置に再入射することにより、夫々の導光体11内で再反射されて原稿に再出射される光のことをいう。
また、この照り返し光は、導光体11へ入射する迷光の入射角と、光源10から照射されて導光体11へ入射する光の入射角とが異なる角度であることから、照射方向が本来の角度と異なる角度(設計時に意図しない角度)となり再出射されるものである。
このため、原稿表面に照り返し光による拡散反射光が生じるものである。この拡散反射光の一部がロッドレンズアレイ12を通して結像することにより、近隣画素への照度変動が生じ、読み取り画像のエッジ(縁)等にコントラストの低下、及び、滲み等の発生の原因となるものである。
【0026】
この時、原稿の反射率の違いにより、滲みの度合いが異なるものである。例えば、反射率の違いの大きい黒領域と白領域が並んだ場合、白領域からの拡散反射光が多くなるため、(白領域の滲みより)黒領域の滲みが多くなるものである。(図7参照)
図8は原稿表面における正反射光、及び、拡散反射光の状態を示す模式図であり、原稿表面に対して上下方向を逆に示したものである。
図中に示すように、原稿表面に照射光を照射することによって、この照射角度と逆方向の同じ角度に反射した正反射光と、それ以外の全方位に反射した拡散反射光が生じるものである。
これは、原稿表面は完全な平滑面ではなく微細な凹凸を有することから、正反射によって生じる正反射光に加え、凹凸によって光の反射する方向が拡散することによる拡散反射光が生じるためである。
【0027】
この時、主として、拡散反射光が自己の照明装置に再入射する迷光となり、正反射光が相対する照明装置に再入射する迷光となるものである。
【0028】
また、原稿表面の反射率(光沢度)が上がるに従い、原稿表面が平滑になることから凹凸が小さくなるものである。これにより、拡散反射光が減少することから、自己の照明装置に再入射する迷光は減少するが、反射率が上がることから正反射光が大きくなり、それに応じて、相対する照明装置に再入射する迷光が増加するものである。
以上のように、原稿の反射率の違いにより、近隣画素への照度変動の影響が異なるものである。
【0029】
図9は、本発明を適用できる第1の照明装置200、及び、第2の照明装置201からの照射光の照射範囲を示す模式図である。
即ち、302は、第1の照明装置200からの照射光の照射範囲を示す曲線であり、303は、第2の照明装置201からの照射光の照射範囲を示す曲線である。曲線302、及び、曲線303は、図9に示すように非対称を成すものである。
【0030】
以上の構成により、第1の照明装置200は、第2のスリット幅bと比較して第1のスリット幅aが広く照射範囲が広いため、正反射光、及び、拡散反射光の発生量が多いと共に、(自己、又は、相対する照明装置を原因とする)迷光が再入射し易い構造になっている。
しかしながら、第2の照明装置201は、第1のスリット幅aと比較して第2のスリット幅bが狭い構成である。このため、第2の照明装置201に再入射する逆光の一部を第2の遮光板203によって遮断できることから第1の照明装置200から発生し、且つ、第2の照明装置201へ再入射する迷光を低減できるものである。
【0031】
これにより、第2の照明装置201は、相対する照明装置を原因とする照り返し光の除去を効率的に行えるものである。
【0032】
また、第2の照明装置201は、第1のスリット幅aと比較して第2のスリット幅bが狭く照射範囲が狭いため、正反射光、及び、拡散反射光の発生量が少ないと共に、(自己、又は、相対する照明装置を原因とする)迷光が再入射し難い構造になっている。
このため、第2の照明装置201は、第2の照明装置201に再入射する迷光の一部を第2の遮光板203によって遮断する構成から、第2の照明装置201から発生し、自己(第2の照明装置201)へ再入射する迷光を低減できるものである。
【0033】
これにより、第2の照明装置201は、自己の照明装置を原因とする照り返し光の除去を効率的に行えるものである。
同時に、第2の照明装置201の照射範囲が狭く正反射光、及び、拡散反射光の発生量が少ないことから、第2の照明装置201から発生し、第1の照明装置200に再入射する迷光は少なくなる。
【0034】
これにより、第1の照明装置200は、相対する照明装置を原因とする照り返し光の除去を効率的に行えるものである。
【0035】
また、一方(第2の照明装置201)の照射範囲のみを狭くするため、原稿に対する高さ方向への照射範囲の影響度合いを軽減することができるため、原稿に発生した皺、及び、原稿の浮き上がり等により原稿の高さに変動が生じた場合においても、読み取り光量の変動を抑制することが可能となる。
【0036】
以上のように、第1の照明装置200、及び、第2の照明装置201の照射範囲を非対称とすることにより、互いに、導光体11への迷光の再入射を低減させることで照り返し光を低減できることから、読み取り画像への影響は小さくなるものである。
このため、原稿の高さの変動に伴う読取り光量の変動を抑制しつつ、照り返し光の影響による照度変動を低減でき、原稿の読み取り精度を向上できるものである。
【産業上の利用可能性】
【0037】
本発明のイメージセンサユニットはイメージスキャナー、ファクシミリ、複写機等の画像読取装置として有効な技術である。
【符号の説明】
【0038】
4 イメージセンサユニット
10 光源
12 ロッドレンズアレイ
13 光電変換素子
14 センサ基板
200 第1の照明装置
201 第2の照明装置
202 第1の遮光板
203 第2の遮光板
a 第1のスリット
b 第2のスリット
【技術分野】
【0001】
本発明は、複写機、イメージスキャナー、或いは、ファクシミリ等の画像読取装置で使用されるイメージセンサユニットに係り、特に2組の照明装置を備え、原稿の読み取り面に2方向から光を照射してその反射光を読み取るイメージセンサユニットに用いられるイメージセンサユニット、及び、画像読取装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
照明装置を2組内蔵することにより、時間当たりの読み取り枚数を増やした画像読取装置が、本出願人により提案されている。(特許文献1参照)
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】国際公開第2005/053307号パンフレット
【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、特許文献1記載の構成は、読み取り画像のエッジ(縁)等にコントラストの低下、及び、滲み等が発生し、原稿の読み取り精度が低下する問題があった。
これは、自己、及び、相対する照明装置からの照射光の一部が夫々の導光体に再入射し、後述する照り返し光として再出射されることにより読み取り画像に照度変動が生じるためである。
【0005】
本発明はかかる実情に鑑みてなされたものであり、照明装置が2組内蔵されたイメージセンサユニットにおいても、照射光の照射範囲(配光分布)を非対称とすることで、原稿の高さの変動に伴う読取り光量の変動を抑制しつつ、照り返し光の影響を低減できるイメージセンサユニット、及び、画像読取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】
請求項1記載のイメージセンサユニットは、被照明体をライン状に照射する第1の照明装置、及び、第2の照明装置と、被照明体からの反射光を結像する結像素子と、前記反射光を電気信号に変換する光電変換素子が複数実装されるセンサ基板とを有するイメージセンサユニットであって、前記第1の照明装置、及び、前記第2の照明装置は、前記結像素子の両側近傍に互いに対向して配置されると共に、副走査方向における照射光の照射範囲を非対称とすることを特徴とする。
【0007】
請求項4記載の画像読取装置は、被照明体をライン状に照射する第1の照明装置、及び、第2の照明装置と、被照明体からの反射光を結像する結像素子と、前記反射光を電気信号に変換する光電変換素子が複数実装されるセンサ基板とを有するイメージセンサユニットを用いた画像読取装置であって、前記第1の照明装置、及び、前記第2の照明装置は、前記結像素子の両側近傍に互いに対向して配置されると共に、副走査方向における照射光の照射範囲を非対称とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【0008】
以上のように、第1の照明装置、及び、第2の照明装置の照射範囲を非対称とすることにより、互いに、導光体への迷光の再入射を低減させることで照り返し光を低減できることから、読み取り画像への影響は小さくなるものである。
このため、原稿の高さの変動に伴う読取り光量の変動を抑制しつつ、照り返し光の影響による照度変動を低減でき、原稿の読み取り精度を向上できるものである。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】図1は、本発明を適用できる画像読取装置の構造を示す斜視図である。
【図2】図2は、イメージセンサユニット4の構造を示す概略図である。
【図3】図3は、導光体11の構造を示す側面図である。
【図4】図4は、本発明を適用できるイメージセンサユニット4における照明装置の構成を示す模式図である。
【図5】図5は、従来のイメージセンサユニット4における第1の照明装置200、及び、第2の照明装置201からの照射光の照射範囲を示す模式図である。
【図6a】図6aは、第1の照明装置200から第1の照明装置200へ再入射する迷光を示す模式図である。
【図6b】図6bは、第1の照明装置200から第2の照明装置201へ再入射する迷光を示す模式図である。
【図7】図7は、原稿の反射率の違いにより生じる滲みの状態を示す図である。
【図8】図8は、原稿表面における正反射光、及び、拡散反射光の状態を示す模式図である。
【図9】図9は、本発明を適用できる第1の照明装置200、及び、第2の照明装置201からの照射光の照射範囲を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明の実施の形態について図面に基づき詳細に説明する。図1は本発明を適用できるフラットベッド方式のスキャナ(画像読取装置)の構造を示す斜視図である。
1は筐体であり、この筐体1には原稿載置部としてのガラス製の透明板からなるプラテンガラス2と、このプラテンガラス2上に載置された被照明体としての図示しない原稿を覆うように開閉自在設けられたプラテンカバー3とが設けられている。
また、筐体1の内部には、イメージセンサユニット4が格納されており、イメージセンサユニット4は、例えば、密着型イメージセンサ(CIS;Contact Image Sensor)ユニットである。5はイメージセンサユニット4を囲むように保持する保持部材であり、6は保持部材5をプラテンガラス2に沿って移動可能に設けられたスライドシャフト、7は駆動モータ、8はワイヤ、9は信号処理部である。
【0011】
この構成により、駆動モータ7を駆動して保持部材5に取り付けられたワイヤ8を機械的に動かすことにより、イメージセンサユニット4をスライドシャフト6に沿って読み取り方向(副走査方向)に移動するものである。
【0012】
尚、動作説明として、照明装置1組の場合を説明する。
図2は、イメージセンサユニット4の構造を示す概略図である。
10は原稿照明用の光源であり、この光源10には、例えば、赤緑青3色(以下、RGBと略す)の発光波長を持つLEDからなる発光素子10r、10g、10bが備えられており、これらの発光素子10r、10g、10bを順次点灯駆動することにより光を照射する構成である。
【0013】
11は光源10から照射された光を原稿へと導く導光体であり、この導光体11の長手方向の一方の側端面の近傍に光源10が配置されている。これら光源10、及び、導光体11の組み合わせにより後述する第1の照明装置200、及び、第2の照明装置201として作用するものである。
【0014】
12は結像素子としてのロッドレンズアレイであり、このロッドレンズアレイ12は、正立等倍結像型レンズ素子が複数配列されたものであり、原稿側焦点は、例えば、プラテンガラス2の2mm上方に位置している。
また、ロッドレンズアレイ12の両側近傍に第1の照明装置200、及び、第2の照明装置201が互いに対向して配置されている。
13はロッドレンズアレイ12にて結像された反射光(原稿画像)を電気信号に変換する光電変換素子であり、14は光電変換素子13k(kは1から11の自然数)が実装されたセンサ基板である。
尚、本実施形態では、光電変換素子13kの数は11個であるが、光電変換素子13kの数は特に限定されない。
【0015】
以上の構成により、イメージセンサユニット4はプラテンガラス2の直下の読み取り位置において、光源10に設けられた発光素子10r、10g、10bを順次点灯駆動することにより光を照射する。照射された光は導光体11を通して、ロッドレンズアレイ12を挟んだ2方向より原稿の表面に主走査方向においてライン状に略均一に照射される。
この照射光は原稿によって反射されることで、ロッドレンズアレイ12によりセンサ基板14上に設けられた光電変換素子13k上に集束結像される。集束結像された反射光は光電変換素子13kにより電気信号に変換された後、信号処理部9にて処理されるものである。
【0016】
このようにRGB全ての反射光を1走査ライン分読み取ることで、原稿の主走査方向における1走査ラインの読取動作を終了するものである。
【0017】
1走査ラインの読み取り終了後、イメージセンサユニット4はさらに1走査ライン分副走査方向へ移動しつつ、原稿を照射しながら同様に1走査ラインの読み取り動作を行うものである。
そして、これらの読み取り動作を夫々繰り返すことで原稿の全面を順次走査するものである。
【0018】
図3は、導光体11の構造を示す側面図である。
導光体11は、例えば、アクリル等の透明な合成樹脂素材から成形されるものである。 101は長手方向(主走査方向)の一方の側端面に設けられた入光面であり、この入光面101の近傍に光源10が配置されることにより、光源10からの光が入光するものである。
102は導光体11の長手方向に沿って設けられた出射面であり、導光体11内で反射・拡散された光源10からの光を被照明体としての原稿の方向へ照射するものである。出射面102は集光効果のため凸状に形成されている。
また、他の面は夫々図示しない反射面である。
【0019】
この構成により、導光体11内に入光した光は、導光体11内にて反射面により全反射しながら導光体内を伝搬しつつ、出射面102より出射することで、原稿に対し主走査方向においてライン状に略均一に照射されるものである。
【0020】
図4は、本発明を適用できるイメージセンサユニット4における照明装置の構成を示す模式図である。
200は、第1の照明装置であり、遮光手段としての第1の遮光板202によって出射面102の一部を覆い隠すことにより、第1のスリット幅aを形成している。即ち、第1の照明装置200は、第1のスリット幅aを開口部として原稿を照射する構成である。
201は、第2の照明装置であり、遮光手段としての第2の遮光板203によって出射面102の一部を覆い隠すことにより、第2のスリット幅bを形成している。即ち、第2の照明装置201は、第2のスリット幅bを開口部として原稿を照射する構成である。
この時、第1のスリット幅a、及び、第2のスリット幅bは、第1のスリット幅a>第2のスリット幅bとするものである。
【0021】
この構成により、夫々のスリット幅が異なることから、照射光の照射範囲(配光分布)は非対称となるため、第1の照明装置200の副走査方向における照射光は、第2の照明装置201の副走査方向における照射光と比較して広範囲に照射されるものである。
【0022】
尚、第1の遮光板202は必要に応じて設ければ良く、第1の照明装置200、及び、第2の照明装置201のいずれか一方に遮光板が設けられてあれば構わない。
また、第1の照明装置200、及び、第2の照明装置201における、第1のスリット幅a、及び、第2のスリット幅bのスリット幅は逆であっても構わない。
【0023】
ここで、照明装置と、照り返し光との関係について詳細に説明する。
図5は、従来のイメージセンサユニット4における第1の照明装置200、及び、第2の照明装置201からの照射光の照射範囲を示す模式図である。
また、図6aは、第1の照明装置200(自己)から第1の照明装置200(自己)へ再入射する迷光を示す模式図であり、図6bは、第1の照明装置200(自己)から第2の照明装置201(相対する照明装置)へ再入射する迷光を示す模式図である。
【0024】
即ち、300は、第1の照明装置200からの照射光の照射範囲を示す曲線であり、301は、第2の照明装置201からの照射光の照射範囲を示す曲線である。曲線300、及び、曲線301は、図5に示すようにロッドレンズアレイ12の光軸に対して略対称を成すものである。
【0025】
以下、照り返し光について説明する。
照り返し光とは、原稿から反射された光の内、ロッドレンズアレイ12に入射されない角度で反射・拡散された迷光が、自己、又は、相対する照明装置に再入射することにより、夫々の導光体11内で再反射されて原稿に再出射される光のことをいう。
また、この照り返し光は、導光体11へ入射する迷光の入射角と、光源10から照射されて導光体11へ入射する光の入射角とが異なる角度であることから、照射方向が本来の角度と異なる角度(設計時に意図しない角度)となり再出射されるものである。
このため、原稿表面に照り返し光による拡散反射光が生じるものである。この拡散反射光の一部がロッドレンズアレイ12を通して結像することにより、近隣画素への照度変動が生じ、読み取り画像のエッジ(縁)等にコントラストの低下、及び、滲み等の発生の原因となるものである。
【0026】
この時、原稿の反射率の違いにより、滲みの度合いが異なるものである。例えば、反射率の違いの大きい黒領域と白領域が並んだ場合、白領域からの拡散反射光が多くなるため、(白領域の滲みより)黒領域の滲みが多くなるものである。(図7参照)
図8は原稿表面における正反射光、及び、拡散反射光の状態を示す模式図であり、原稿表面に対して上下方向を逆に示したものである。
図中に示すように、原稿表面に照射光を照射することによって、この照射角度と逆方向の同じ角度に反射した正反射光と、それ以外の全方位に反射した拡散反射光が生じるものである。
これは、原稿表面は完全な平滑面ではなく微細な凹凸を有することから、正反射によって生じる正反射光に加え、凹凸によって光の反射する方向が拡散することによる拡散反射光が生じるためである。
【0027】
この時、主として、拡散反射光が自己の照明装置に再入射する迷光となり、正反射光が相対する照明装置に再入射する迷光となるものである。
【0028】
また、原稿表面の反射率(光沢度)が上がるに従い、原稿表面が平滑になることから凹凸が小さくなるものである。これにより、拡散反射光が減少することから、自己の照明装置に再入射する迷光は減少するが、反射率が上がることから正反射光が大きくなり、それに応じて、相対する照明装置に再入射する迷光が増加するものである。
以上のように、原稿の反射率の違いにより、近隣画素への照度変動の影響が異なるものである。
【0029】
図9は、本発明を適用できる第1の照明装置200、及び、第2の照明装置201からの照射光の照射範囲を示す模式図である。
即ち、302は、第1の照明装置200からの照射光の照射範囲を示す曲線であり、303は、第2の照明装置201からの照射光の照射範囲を示す曲線である。曲線302、及び、曲線303は、図9に示すように非対称を成すものである。
【0030】
以上の構成により、第1の照明装置200は、第2のスリット幅bと比較して第1のスリット幅aが広く照射範囲が広いため、正反射光、及び、拡散反射光の発生量が多いと共に、(自己、又は、相対する照明装置を原因とする)迷光が再入射し易い構造になっている。
しかしながら、第2の照明装置201は、第1のスリット幅aと比較して第2のスリット幅bが狭い構成である。このため、第2の照明装置201に再入射する逆光の一部を第2の遮光板203によって遮断できることから第1の照明装置200から発生し、且つ、第2の照明装置201へ再入射する迷光を低減できるものである。
【0031】
これにより、第2の照明装置201は、相対する照明装置を原因とする照り返し光の除去を効率的に行えるものである。
【0032】
また、第2の照明装置201は、第1のスリット幅aと比較して第2のスリット幅bが狭く照射範囲が狭いため、正反射光、及び、拡散反射光の発生量が少ないと共に、(自己、又は、相対する照明装置を原因とする)迷光が再入射し難い構造になっている。
このため、第2の照明装置201は、第2の照明装置201に再入射する迷光の一部を第2の遮光板203によって遮断する構成から、第2の照明装置201から発生し、自己(第2の照明装置201)へ再入射する迷光を低減できるものである。
【0033】
これにより、第2の照明装置201は、自己の照明装置を原因とする照り返し光の除去を効率的に行えるものである。
同時に、第2の照明装置201の照射範囲が狭く正反射光、及び、拡散反射光の発生量が少ないことから、第2の照明装置201から発生し、第1の照明装置200に再入射する迷光は少なくなる。
【0034】
これにより、第1の照明装置200は、相対する照明装置を原因とする照り返し光の除去を効率的に行えるものである。
【0035】
また、一方(第2の照明装置201)の照射範囲のみを狭くするため、原稿に対する高さ方向への照射範囲の影響度合いを軽減することができるため、原稿に発生した皺、及び、原稿の浮き上がり等により原稿の高さに変動が生じた場合においても、読み取り光量の変動を抑制することが可能となる。
【0036】
以上のように、第1の照明装置200、及び、第2の照明装置201の照射範囲を非対称とすることにより、互いに、導光体11への迷光の再入射を低減させることで照り返し光を低減できることから、読み取り画像への影響は小さくなるものである。
このため、原稿の高さの変動に伴う読取り光量の変動を抑制しつつ、照り返し光の影響による照度変動を低減でき、原稿の読み取り精度を向上できるものである。
【産業上の利用可能性】
【0037】
本発明のイメージセンサユニットはイメージスキャナー、ファクシミリ、複写機等の画像読取装置として有効な技術である。
【符号の説明】
【0038】
4 イメージセンサユニット
10 光源
12 ロッドレンズアレイ
13 光電変換素子
14 センサ基板
200 第1の照明装置
201 第2の照明装置
202 第1の遮光板
203 第2の遮光板
a 第1のスリット
b 第2のスリット
【特許請求の範囲】
【請求項1】
被照明体をライン状に照射する第1の照明装置、及び、第2の照明装置と、
被照明体からの反射光を結像する結像素子と、
前記反射光を電気信号に変換する光電変換素子が複数実装されるセンサ基板と
を有するイメージセンサユニットであって、
前記第1の照明装置、及び、前記第2の照明装置は、前記結像素子の両側近傍に互いに対向して配置されると共に、
副走査方向における照射光の照射範囲を非対称とする
ことを特徴とするイメージセンサユニット。
【請求項2】
前記第1の照明装置、及び、前記第2の照明装置は、いずれか一方に照射光の一部を遮光する遮光手段を備える
ことを特徴とする請求項1記載のイメージセンサユニット。
【請求項3】
前記第1の照明装置、及び、前記第2の照明装置は、互いに異なるスリット幅を形成する遮光手段を備える
ことを特徴とする請求項1記載のイメージセンサユニット。
【請求項4】
被照明体をライン状に照射する第1の照明装置、及び、第2の照明装置と、
被照明体からの反射光を結像する結像素子と、
前記反射光を電気信号に変換する光電変換素子が複数実装されるセンサ基板と
を有するイメージセンサユニットを用いた画像読取装置であって、
前記第1の照明装置、及び、前記第2の照明装置は、前記結像素子の両側近傍に互いに対向して配置されると共に、
副走査方向における照射光の照射範囲を非対称とする
ことを特徴とする画像読取装置。
【請求項5】
前記第1の照明装置、及び、前記第2の照明装置は、いずれか一方に照射光の一部を遮光する遮光手段を備える
ことを特徴とする請求項4記載の画像読取装置。
【請求項6】
前記第1の照明装置、及び、前記第2の照明装置は、互いに異なるスリット幅を形成する遮光手段を備える
ことを特徴とする請求項4記載の画像読取装置。
【請求項1】
被照明体をライン状に照射する第1の照明装置、及び、第2の照明装置と、
被照明体からの反射光を結像する結像素子と、
前記反射光を電気信号に変換する光電変換素子が複数実装されるセンサ基板と
を有するイメージセンサユニットであって、
前記第1の照明装置、及び、前記第2の照明装置は、前記結像素子の両側近傍に互いに対向して配置されると共に、
副走査方向における照射光の照射範囲を非対称とする
ことを特徴とするイメージセンサユニット。
【請求項2】
前記第1の照明装置、及び、前記第2の照明装置は、いずれか一方に照射光の一部を遮光する遮光手段を備える
ことを特徴とする請求項1記載のイメージセンサユニット。
【請求項3】
前記第1の照明装置、及び、前記第2の照明装置は、互いに異なるスリット幅を形成する遮光手段を備える
ことを特徴とする請求項1記載のイメージセンサユニット。
【請求項4】
被照明体をライン状に照射する第1の照明装置、及び、第2の照明装置と、
被照明体からの反射光を結像する結像素子と、
前記反射光を電気信号に変換する光電変換素子が複数実装されるセンサ基板と
を有するイメージセンサユニットを用いた画像読取装置であって、
前記第1の照明装置、及び、前記第2の照明装置は、前記結像素子の両側近傍に互いに対向して配置されると共に、
副走査方向における照射光の照射範囲を非対称とする
ことを特徴とする画像読取装置。
【請求項5】
前記第1の照明装置、及び、前記第2の照明装置は、いずれか一方に照射光の一部を遮光する遮光手段を備える
ことを特徴とする請求項4記載の画像読取装置。
【請求項6】
前記第1の照明装置、及び、前記第2の照明装置は、互いに異なるスリット幅を形成する遮光手段を備える
ことを特徴とする請求項4記載の画像読取装置。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6a】
【図6b】
【図7】
【図8】
【図9】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6a】
【図6b】
【図7】
【図8】
【図9】
【公開番号】特開2012−142686(P2012−142686A)
【公開日】平成24年7月26日(2012.7.26)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−292350(P2010−292350)
【出願日】平成22年12月28日(2010.12.28)
【出願人】(000104629)キヤノン・コンポーネンツ株式会社 (49)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成24年7月26日(2012.7.26)
【国際特許分類】
【出願日】平成22年12月28日(2010.12.28)
【出願人】(000104629)キヤノン・コンポーネンツ株式会社 (49)
【Fターム(参考)】
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