JPH06169375A - 画像読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 画像分割読取方式において、一般的なハロゲ
ンランプであっても、画像分割位置の照度アップ効果が
確実に得られるようにすること。 【構成】 撮像レンズの光軸上に配置され撮像レンズを
透過した光像を分割反射させる２つの反射面を持つ反射
体を用いた画像分割読取方式で、複数個の発光点２３ａ
〜２３ｅを持つ棒状の光源２２で原稿９を照明するよう
にしたものにおいて、光源２２の発光点２３ａ〜２３ｅ
の内の１個の発光点２３ｃを反射体の反射面により分割
される原稿９面上の画像分割位置２６対応部分に最近接
させて配置した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スキャナ、複写機等に
用いられる撮像レンズ、反射体、固体撮像素子を備えた
画像分割読取方式の画像読取装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、原稿画像読取装置としてＣＣＤ等
の固体撮像素子を読取素子に用いたものがあるが、撮像
素子の持つ画素数よりも高い分解能で画像読取りを行う
ことはできない。

【０００３】この点、製品として提供される１個の撮像
素子の分解能以上の分解能で画像読取りを行おうとする
試みが、特開昭６０−２１３１７８号公報や実開昭６３
−１３１４６５号公報等により既に提案されている。図
４はその原理を示すもので、撮像レンズ１を通して得ら
れた光像２を結像光学系３の瞳位置に配置させた反射体
４の複数個、ここでは２つの反射面４ａ，４ｂにより分
割反射し、反射面４ａ，４ｂで分割された各像５ａ，５
ｂを、各受光面上で互いに光学的に所定ピッチ分ずれた
位置に結像するように配置させた２個の固体撮像素子６
ａ，６ｂに結像させ、各固体撮像素子６ａ，６ｂで読取
った像を合成することにより原画像を読取るようにした
ものである。即ち、読取ろうとする画像７を、反射体４
なる光路分割部により複数個の固体撮像素子６ａ，６ｂ
上に分割して結像させ、これらを合成して原画像を得よ
うとするものである。

【０００４】図４に示した場合であれば、２個の固体撮
像素子６ａ，６ｂを用いているので、見掛け上、画素数
が２倍の撮像素子を用いて読取るのと等しくなる。

【０００５】ところが、このような読取方式の場合、光
軸付近の光束は複数個、図示のものでは、２つの固体撮
像素子６ａ，６ｂの各々に振り分けられて結像されるの
で、像面上では光軸付近の光量が減少してしまい、Ｓ／
Ｎの劣化が生ずるという欠点がある。図５はこの様子を
示すものである。これは、１個の固体撮像素子でのシェ
ーディング分布を示すもので、光軸上の光量は、２分割
されるので、原理的には５０％に低下する。このような
Ｓ／Ｎの劣化により画像の境界部分に関して固体撮像素
子間の信号の変化（特に、色相や明るさの変化など）が
生ずるので、合成部分（境界線）が目立ってしまう。上
記公報では、このような受光面での画像の分割位置に対
応した部分の照度低下に対する対策は何ら施されていな
い。

【０００６】合成部分（境界線）を目立たなくする方法
として、分割して読取った境界近傍の出力画像データに
関して重み係数を掛けて平均化処理を行って出力させる
平均化方式が考えられている。しかし、これは原因を解
消するものではない。即ち、画像処理への負担を減らし
つつ、高い効果を得るためには、原画像信号の段階で境
界を目立たなくする対策が必要といえる。

【０００７】このような観点に立つ解決策として、次の
ようなものが提案されている。第１の方式は、例えば図
６に示すように、コンタクトガラス８上に載置された原
稿９をランプ１０とともに直接光遮光板１１、２次曲線
状の反射板１２及び対向反射板１３を備えた光源ユニッ
ト１４により照明し、原稿９からの反射光を第１ミラー
１５以降の結像光学系を介して読取る反射原稿読取方式
に適用したものである。この場合、図７に示すように、
直接光遮光板１１の一部（画像分割位置対応部分）に四
角状又はＶ字状のスリット１１ａ又は１１ｂを形成し、
境界線近傍はスリット１１ａ又は１１ｂを通してランプ
１０からの直接光と反射板１２による間接光とにより照
明するが、その他の部分は反射板１２による間接光のみ
で照明するようにしたものである。

【０００８】第２の方式は、例えば、図８に示すよう
に、ランプ１６と反射板１７とを備え、かつ、拡散板１
８を備えた光源ユニット１９によって、原稿ホルダ２０
により保持させた透過原稿２１を照明するようにした透
過原稿読取方式に適用したものである。この場合、拡散
板１８を工夫したものであり、図９に示すように、透明
基板１８ａの片面又は両面に拡散面１８ｂを形成したも
のとするが、拡散面１８ｂの中央線付近の拡散面１８ｂ
をなくして透明領域１８ｃとすることにより、中央の境
界線近傍はこの透明領域１８ｃを通して直接光により照
明するが、その他の部分は拡散面１８ｂを介して拡散光
により照明するようにしたものである。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ここに、これらのラン
プ１０，１６としては、線状光源、一般にはハロゲンラ
ンプ等が用いられる。しかし、ハロゲンランプ（両端子
型ハロゲンランプとも称される）２２は一般的に考える
と、図１０に例示するように、発光点となる複数の短い
フィラメント２３をアンカー２４を介して線状につな
ぎ、両端に口金２５を有する構造とされている。また、
一概にハロゲンランプ２２といっても、そのランプの設
計仕様によってフィラメント２３の位置や長さは種々異
なっており、どのようなハロゲンランプをランプ１０，
１６として用いた場合でも、全て、境界線近傍での照度
アップに有効という訳ではない。例えば、図７に示した
ようにスリット１１ａ又は１１ｂを形成したものにおい
て、境界線近傍の領域からこのようなスリット１１ａ又
は１１ｂを通して見渡せる位置にフィラメント２３がな
ければ、ランプ１０からの直接光による照度アップなる
補正効果は期待できない。また、このようなフィラメン
ト位置と画像分割位置との間の距離が遠い場合にも、照
度アップの効果が充分には得られない。

【００１０】このようなことは、図８及び図９に示した
ような、拡散板１８を介した透過原稿照明方式の場合で
も同様であり、ランプ１６にハロゲンランプ２２を用い
た場合には、フィラメント２３の位置と透明領域１８ｃ
との位置関係等の特定が必要といえる。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明で
は、原稿搭載手段上に載置された原稿を照明する複数個
の発光点を有する線状の光源と、前記原稿の１ラインを
撮像する撮像レンズと、この撮像レンズの光軸上に配置
されて前記撮像レンズを透過した光像を分割反射させる
２つの反射面を持つ反射体と、相対的に異なる位置に配
置されて前記各反射面により分割反射される各光像に対
して各々光学的に異なる撮像領域を読取る固体撮像素子
とからなる結像光学系を備え、この結像光学系の一部を
前記原稿面に沿って走査させることにより前記原稿の画
像全面を読取るようにした画像読取装置において、前記
光源の発光点の内の何れか１個を前記反射体の反射面に
より分割される原稿面上の画像分割位置対応部分に最近
接させて配置した。

【００１２】この際、請求項２記載の発明では、発光点
の個数を奇数個とし、その中央の発光点を画像分割位置
対応部分に最近接配置させた。

【００１３】また、請求項３記載の発明では、光源によ
る間接照明により原稿の画像読取位置に画像の両端付近
を除く他の部分よりも照度が高くなる照度分布を形成す
るように、画像分割位置対応部分に最近接配置させた発
光点の輝度を高く設定し、又は、この発光点の発光長を
長く設定した。

【００１４】

【作用】請求項１記載の発明においては、画像分割位置
に相当する原稿面上の対応部分に発光点を最近接配置さ
せているので、確実な照度アップを図ることができ、画
像分割位置近傍での照度低下に伴うＳ／Ｎ低下が回避さ
れる。

【００１５】特に、請求項２記載の発明においては、発
光点の数を奇数個として中央のものを画像分割位置に最
近接配置させているので、画像分割位置を中心として左
右対称的に照明する場合に、光源の設計が容易となり、
結果として高品位な読取りが容易に実現可能となる。

【００１６】また、請求項３記載の発明においては、光
源の画像分割位置に最近接配置させる発光点に関して、
その発光輝度を高く又は発光長を長く設定して、画像両
端を除く他の部分よりも高い照度分布となるようにして
いるので、発光点と原稿読取位置とが離れた場合であっ
ても、画像分割部分での照度低下を効率よく補正し得る
ものとなり、画像分割位置近傍での照度低下に伴うＳ／
Ｎ低下が回避される。

【００１７】

【実施例】本発明の第一の実施例を図１に基づいて説明
する。図４ないし図１０で示した部分と同一部分は同一
符号を用いて示す（以下の実施例でも同様とする）。ま
ず、本実施例の画像読取方式の基本は、図４で説明した
ような画像分割読取方式を基本とし、原稿照明方式は、
例えば図６で説明したような反射原稿読取方式であると
する。このような前提の下、本実施例では、光源なるラ
ンプ１０にハロゲンランプ２２を用い、画像分割位置と
の位置関係を明かにしたものである。

【００１８】まず、本実施例のハロゲンランプ２２は５
個のフィラメント２３ａ〜２３ｅを有するものとされ、
左右対称の中央に位置するフィラメント２３ｃをこのハ
ロゲンランプ２２中で原稿９面上の反射体４（図４参
照）による画像分割位置２６に最近接した位置となるよ
うに配置させ、このようなフィラメント２３ｃと画像分
割位置２６との間に直接光遮光板１１のスリット１１ａ
が位置するように配置させたものである。

【００１９】このような構成によれば、図６に示したよ
うな照明系において、画像分割位置２６付近はフィラメ
ント２３ｃからの直接光２７による照明を必ず受けて、
図示のような照度分布２８による照度アップ補正効果が
確保される。これにより、画像分割読取方式における画
像分割位置２６での照度低下が根本的に補正され、画像
分割位置２６付近でのＳ／Ｎ低下が回避され、高品位な
画像読取りが可能となる。特に、本実施例においては、
フィラメント数を奇数（ここでは、５個）とし、その中
央のフィラメント２３ｃを画像分割位置２６に対応配置
させているので、左右の照度分布のバランスをとること
も容易となる。

【００２０】なお、本実施例は図６に示したような反射
原稿読取方式への適用例として説明したが、ハロゲンラ
ンプ２２をランプ１６として用い、フィラメント２３ｃ
を画像分割位置（図示せず）及び透明領域１８ｃに対応
するように配置させれば、図８に示したような透過原稿
読取方式にも同様に適用し得る。

【００２１】つづいて、本発明の第二の実施例を図２に
より説明する。本実施例は、ランプ１０，１６といった
光源に、複数個、例えば５個の発光点となる片端子型ハ
ロゲンランプ２９ａ〜２９ｅを離散的に直線配設させて
全体として棒状とした光源ユニット３０を用いるように
したものであり、片端子型ハロゲンランプ２９ａ〜２９
ｅの１つ、例えば、中央の片端子型ハロゲンランプ２９
ｃが画像分割位置に最近接するように配設される。

【００２２】さらに、本発明の第三の実施例を図３によ
り説明する。本実施例は、例えば図６及び図７で説明し
たように、画像分割位置を直接光と間接光とにより照明
する場合を考慮したものである。まず、図６等を参照す
ると、間接光は反射板１２により収束光束となっている
のに対して、直接光は発散光束となる。従って、ランプ
１０（＝ハロゲンランプ２２）と画像分割位置との距離
があまり離れ過ぎると、直接光による画像分割位置の照
度アップ効果は減少してしまう。即ち、通常のハロゲン
ランプのフィラメント長及びフィラメント間隔は、所定
の距離離れた位置においてフラット又はcos⁴θ則による
周辺での光量低下を補正するように設計されている。図
３（ｂ）はcos⁴θ則による照度分布特性を示し、これ
は、ランプ１０が間接照明により画像読取位置に形成す
る照度分布３１となる。

【００２３】しかして、このような状況を考慮し、本実
施例では、一般的な照度分布３１に代えて、図３（ａ）
に示すように、間接照明により原稿９の画像読取位置
に、画像の両端付近を除いて、他の部分よりも画像分割
位置付近の照度が高くなる照度分布３２を形成させるも
のであり、このため、例えば、図１において画像分割位
置２６対応部分に最近接配置させたフィラメント２３ｃ
の輝度を高く設定し（発光間隔を短く設定し）、又は、
このフィラメント２３ｃの発光長（フィラメント長）を
長く設定したものである。

【００２４】このような照度分布３２を持たせる配光分
布は、画像分割位置２６に対応するフィラメント２３ｃ
のフィラメント長を長くし、隣接する他のフィラメント
２３ｂ，２３ｄとの間隔を、照度分布３１を持たせる場
合に比して、長く設定することにより達成し得る。

【００２５】原稿９面において図３（ａ）中に照度分布
３２で示すような照明特性を持たせることにより、ハロ
ゲンランプ２２（光源ユニット３０の場合も同様）と画
像読取位置とがある程度離れていても、画像分割位置２
６の照度アップ効果を維持できる。

【００２６】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、画像分割
読取方式において、光源の発光点の内の何れか１個を反
射体の反射面により分割される原稿面上の画像分割位置
対応部分に最近接させて配置したので、画像分割位置付
近の照度アップを確実に行うことができ、画像分割位置
近傍での照度低下に伴うＳ／Ｎ低下を回避して高品位な
画像読取りを行うことができる。

【００２７】特に、請求項２記載の発明によれば、発光
点の数を奇数個として中央のものを画像分割位置に最近
接配置させたので、画像分割位置を中心として左右対称
的に照明する場合に、光源の設計が容易となり、結果と
して高品位な読取りが容易に実現可能となる。

【００２８】また、請求項３記載の発明によれば、光源
の画像分割位置に最近接配置させる発光点に関して、そ
の発光輝度を高く又は発光長を長く設定して、画像両端
を除く他の部分よりも高い照度分布となるようにしたの
で、発光点と原稿読取位置とが離れた場合であっても、
画像分割部分での照度低下を効率よく補正でき、画像分
割位置近傍での照度低下に伴うＳ／Ｎ低下を回避するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施例を示す正面図である。

【図２】本発明の第二の実施例を示す光源ユニットの正
面図である。

【図３】本発明の第三の実施例を示す一般例を含めた照
度分布特性図である。

【図４】従来の画像分割読取方式を示す原理図である。

【図５】その照度分布特性図である。

【図６】反射原稿読取方式を示す側面図である。

【図７】その光源ユニット構成を示す斜視図である。

【図８】透過原稿読取方式を示す側面図である。

【図９】その拡散板構成を示す斜視図である。

【図１０】一般的なハロゲンランプ構成を示す正面図で
ある。

【符号の説明】

１ 撮像レンズ ２ 光像 ３ 結像光学系 ４ａ，４ｂ 反射面 ４ 反射体 ６ａ，６ｂ 固体撮像素子 ８，２０ 原稿搭載手段 ９，２１ 原稿 ２２，３０ 光源 ２３ａ〜２３ｅ 発光点 ２６ 画像分割位置 ２９ａ〜２９ｅ 発光点 ３２ 照度分布

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原稿搭載手段上に載置された原稿を照明
   する複数個の発光点を有する線状の光源と、前記原稿の
   １ラインを撮像する撮像レンズと、この撮像レンズの光
   軸上に配置されて前記撮像レンズを透過した光像を分割
   反射させる２つの反射面を持つ反射体と、相対的に異な
   る位置に配置されて前記各反射面により分割反射される
   各光像に対して各々光学的に異なる撮像領域を読取る固
   体撮像素子とからなる結像光学系を備え、この結像光学
   系の一部を前記原稿面に沿って走査させることにより前
   記原稿の画像全面を読取るようにした画像読取装置にお
   いて、前記光源の発光点の内の何れか１個を前記反射体
   の反射面により分割される原稿面上の画像分割位置対応
   部分に最近接させて配置したことを特徴とする画像読取
   装置。
2. 【請求項２】 発光点の個数を奇数個とし、その中央の
   発光点を画像分割位置対応部分に最近接配置させたこと
   を特徴とする請求項１記載の画像読取装置。
3. 【請求項３】 光源による間接照明により原稿の画像読
   取位置に画像の両端付近を除く他の部分よりも照度が高
   くなる照度分布を形成するように、画像分割位置対応部
   分に最近接配置させた発光点の輝度を高く設定し、又
   は、この発光点の発光長を長く設定したことを特徴とす
   る請求項１又は２記載の画像読取装置。