JPH09200442A - 画像読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 フィラメントムラによる画像データのムラの
発生を防止した画像読取装置を得る。 【解決手段】 リフレクタ３の一部の反射面１０に光量
制御板９を設け光を反射しない否反射面を形成する。こ
の光量制御板９は、主走査方向において、中央部より両
端部にいくに従い反射をより多く制限する。この特性を
有する光量制御板９により、光源５の反射面１０からの
原稿への照射を制限することによって、不均一なリプル
が均一化される。それによって引き起こされるフィラメ
ントムラを防止することが出来る。否反射面９は、塗料
を塗ったり、散乱させたり、否反射孔を設けたりして構
成することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像読取装置に関
し、特に、デジタル読み取り光学系を有し複写機・イメ
ージスキャナ等へ適用される画像読取装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、画像読取装置は一般に、光学系の
光源に棒状のハロゲンランプを用いている。この棒状ハ
ロゲンランプは、普通７つから８つのフィラメントを、
直線上にある間隔を空けて配置し、ハロゲンガスととも
にガラス管に封入したものである。さらに、均一な照明
光を照射するために、ガラス管の表面には曇りガラス状
にフロスト加工がしてある。

【０００３】しかし、棒状のハロゲンランプを使ってい
るがゆえの問題点として、フィラメントによる光量リプ
ルがある。フィラメント部は他の部分に較べて光量が高
く、上記のフロスト加工では光源を均一化し光量リプル
の解消を十分に処理できない。よって、いわゆる光量リ
プルを多くの照明系では持っている。アナログの複写機
では光量リプルは画像ムラとなってしまうため、これを
防止する提案がいくつか成されている。

【０００４】特開平３−３１８３９号「画像読取装置」
は、所定の光路中に拡散部材を挿脱可能に配置すること
により、どのような画像情報であっても常に精度良く画
像情報を読取ることができる、としている。

【０００５】実開平４−１３５０７０号「画像読取装
置」は、長尺の管内に所定の間隔で複数のフィラメント
が、他のハロゲンランプのフィラメント位置の間の位置
に向かい合う様に並べて配置されたことを特徴としてい
る。

【０００６】デジタル複写機では主走査方向に配置され
たシェーディング板をＣＣＤであらかじめ読み取って記
憶し、画像を読みとったデータをこれで割り算すること
によって光量リプルを補正する、いわゆるシェーディン
グ補正を行っている。このためにデジタル複写機ではフ
ィラメントによる光量リプルの影響は受け難いとされて
いる。実際に、原稿が照射光をほとんど拡散する場合に
は、上記のシェーディング補正でフィラメントによる光
量リプルを補正することができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、原稿が
一部を正反射する場合は上記のシェーディング補正では
十分に補正出来ないことがある。一般に原稿がコンタク
トガラスに対して平行な光沢面の場合には、照射された
光は全反射しコピーされた画像は黒になる。ところが平
行でない光沢面の場合には、反射して直接光路に飛び込
むのも出てくる。この場合にはフィラメントの存在する
部分の光量は他に較べて高く、コピー画像はフィラメン
トの存在する部分だけが白っぽくなる。この現象は、フ
ィラメントムラと呼ばれる。本現象は、シェーディング
補正の補正データが拡散する基準板に対してのデータで
あり、反射光に対しては光量分布が異なることにより生
じる。

【０００８】近年、複数機種によるユニットの共通使用
がすすめられており、コストダウンや開発期間の短縮が
図られている。従ってより多くの光量を必要とする高速
の機種に対して効率の良い照明系を設計し、それを低速
の機種に対して水平展開する。このような場合、効率の
良い照明系を実現するためにランプ光源とリフレクタで
反射されて原稿に到達する光路は短くなる傾向にあり、
その原因でなおさらフィラメントによるムラが増加す
る。

【０００９】また棒状ハロゲンランプの７点ないし８点
のフィラメントは光量が均一ではない。複写機等の縮小
型読取装置ではレンズを使用するため中央部に較べて両
端部の光量が低くなる。これはコサイン４乗則と呼ばれ
ていて、両端にいくに従って入射角度に従ってコサイン
４乗の係数で光量が落ちるレンズ固有の特性である。こ
れを軽減し光量がフラットになるように棒状ハロゲンラ
ンプのフィラメントにウエイトを掛ける。すなわちハロ
ゲンランプの光量分布は中央に較べて周囲にいくに従っ
て高くなっている。しかし、前述したコサイン４乗則の
せいで、レンズを通ってＣＣＤ面に到達するときには平
坦になっている。拡散光の場合にもフィラメントの影響
は有り、ハロゲンランプの光量分布はリプルを持ってい
るが、シェーディング補正で補正される。

【００１０】一方、反射光に対する光量分布は拡散光に
対する光量分布よりもフィラメントによる影響が強い。
これは拡散光がリフレクタ全体の集光で構成されるのに
対し、反射光は特定の角度からの光が影響するからであ
る。すなわち拡散光の場合には隣のフィラメントからの
光も影響するが、反射光の場合には直射するフィラメン
トの影響がもっとも強いからである。また、中央部分の
フィラメントより周囲のフィラメントの方が光量が強い
ので影響も大きい。

【００１１】前述した光沢原稿等におけるフィラメント
ムラは以上の様な理由で、主走査中央に較べて両端にい
くほど影響が大きい。つまり反射光に対する光量分布は
周囲にいくほど持ち上がっていて、拡散光に対する光量
分布とは違っている。そのためシェーディング補正では
補正することが困難である。

【００１２】このような現象を引き起こす原稿として
は、細かいしわの入った紙を使った製品カタログなど
で、特に光沢感があり黒っぽいものが影響を受けやす
い。またプリント基板のようにパターンが盛り上がって
いてレジスト処理のために光沢があり、一定方向にパタ
ーンが平行に走っているものも影響を受けやすい問題点
を伴う。いずれもカラー複写機では原稿となる可能性が
高い。

【００１３】上記従来の画像読取り装置における、フィ
ラメントムラによる画像データのムラの発生メカニズム
を詳細に考察する。図６は従来の光学系の構成を示す図
である。上記のフィラメントムラは、細かいしわの入っ
た紙を使った製品カタログなどで問題となり、特に光沢
感があり黒っぽい原稿で著しい。図６において、２は原
稿１を載せるコンタクトガラス、５は複数の発光セグメ
ントが直線上に間隔をおいて並べられた光源、３および
４は光源５の放射光を反射し原稿面を照射するリフレク
タ、６は光源５から原稿１への直射光を避ける遮蔽板で
ある。

【００１４】図６に示した光学系おいて、二つの光路が
考えられる。一方は光源５から放射されてリフレクタ３
の一部の反射面１０で反射されて原稿１を照射する光路
であり、他方はリフレクタ３で一旦反射された後リフレ
クタ４で再度反射されて原稿１を照射する光路である。
これらを比較して、最初の光路は次の光路に較べて原稿
１に到達するまでの距離が短い。

【００１５】図７は複数の発光セグメントが直線上に間
隔をおいて並べられた光源の例である。光源５は複数の
フィラメント１１により構成される。フィラメント１１
は先に述べた様に、レンズのコサイン４乗則を補正する
ために中央に較べて周囲の光量が強くなっている。

【００１６】図８は最初の光路による原稿面の主走査方
向の照度分布であり、図９は次の光路による原稿面の主
走査方向の照度分布である。図８および図９から解るよ
うに、フィラメント１１からの距離が近いほどフィラメ
ントの影響をより受け易い。

【００１７】図１０は図７の光源５の拡散光の光量分布
を示したものである。図７の例の場合にはフィラメント
１１が８個あるので、リプルの数も８個になっている。
またリプルの大きさは中央に較べて周囲にいく程大きく
なっている。このリプルの不均一な分布がリプル補償の
障害となる。

【００１８】本発明は、フィラメントムラによる画像デ
ータのムラの発生を防止した画像読取装置を提供するこ
とを目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
め、本発明の画像読取装置は、複数の発光セグメントが
直線状に間隔をおいて並べられた光源と、この光源の放
射光を反射し原稿の面を照射するリフレクタを具備する
原稿照明装置と、原稿をＣＣＤに結像する光学系とを有
し、リフレクタは特定部分からの原稿への照射を制限
し、この制限は主走査方向の両端部が中央部に較べて制
限量が多く構成されたことを特徴としている。

【００２０】また、上記の特定部分を発光セグメントか
らリフレクタで反射して原稿までの距離が最短となる部
分とするとよい。

【００２１】さらに、制限をリフレクタの反射面の一部
を、否反射面、拡散面、または孔部等として形成し、こ
れらを形成する面積を主走査方向の中央部に較べて両端
部を大きくするとよい。

【００２２】

【発明の実施の形態】次に添付図面を参照して本発明に
よる画像読取装置の実施の形態を詳細に説明する。図１
〜図５を参照すると本発明の画像読取装置の一実施形態
が示されている。

【００２３】＜反射光によるフィラメントの光量の均一
化の原理＞図１は本実施形態の光学系の光源周辺部の構
成を表した図である。つまり、図６で示した従来のフィ
ラメントムラの発生を防止する実施形態である。図１に
おいて９はリフレクタ３の一部の反射面１０に貼られた
光を反射しない光量制御板である。反射面１０からの原
稿の照射を制限することによって、図１０の光量分布を
持つ光束はカットされるので、それによって引き起こさ
れるフィラメントムラを防止することが出来る。

【００２４】図１に示した光量制御板９は、一つの構成
例であり、塗料を塗ったり、あるいはこの部分のリフレ
クタそのものをなくすることによっても同様の効果が得
られる。この構成を以下に詳述する。

【００２５】フィラメントムラの発生のメカニズムを以
下において再度検討する。図２の波形Ｃは図１０の波形
Ａの光量分布が、レンズを通過してシェーディング補正
されたときの光量分布である。コサイン４乗則の影響と
シェーディング補正によって光量分布は平坦になってい
る。すなわち、拡散光による光量分布である図１０の波
形Ａはシェーディング基準板を読み込んだときのシェー
ディングデータに他ならない。原稿を読みとったときの
データはこのシェーディングデータで割り出されるの
で、読みとったデータが拡散光によるものであれば完全
に補正されて、周囲が持ち上がっている影響もリプルが
ある影響も出ず平坦になる。

【００２６】図１０の波形Ｂは図７の光源５の反射光の
光量分布を示したものである。図７の例の場合にはフィ
ラメント１１が８個あるので、リプルの数も８個になっ
ている。ただし図１０の波形Ａと異なっている点は、リ
プルの量が大きいことである。前に述べたように拡散光
の場合には隣のフィラメントからの光も影響するが、反
射光の場合には直射するフィラメントの影響がもっとも
強いからである。

【００２７】図２の波形Ｄは図１０の波形Ｂの光量分布
がレンズを通過してシェーディング補正されたときの光
量分布である。コサイン４乗則の影響とシェーディング
補正によって光量分布はやや平坦になっているが、リプ
ルは取りきれずに残っている。すなわち拡散光によるシ
ェーディングデータで反射光による読取データを割り算
しても、光量分布の形状が異なるために完全には平坦に
ならない。このように細かいしわの入った紙を使った製
品カタログなどで特に光沢感があり黒っぽい原稿では、
シェーディング補正がしきれずに、フィラメントの位置
に白筋状のムラが発生する。またこの白筋状のムラは今
まで述べてきたように両端の方が中央に較べて影響が大
きい。そこで反射光によるフィラメントの光量を均一に
なるように弱める必要が出てくる。

【００２８】＜第１の実施形態＞図３は、反射光による
フィラメントの光量を均一化する第１の実施形態であ
る。図３において、９は図１の実施形態のリフレクタ３
の１０部分に貼られた光量制御板の具体例である。この
光量制御板９は全体が光沢面で出来ており、図３の斜線
の部分のみが、例えば黒く塗られて、否反射面に構成さ
れている。また否反射面の面積は図７の光源５のフィラ
メント１１の光量に比例している。拡散光はリフレクタ
全体で光量が決まるのでこの光量制御板９にはあまり影
響されない。多少の影響はシェーディング補正によって
補正される。一方、一番影響の強いところに貼られてい
るこの光量制御板９によってフィラメントの光量に比例
して弱められ、反射光は均一となる。この場合、拡散光
の光量分布に近づける必要がある。光量制御板９はもち
ろん貼る必要はなく、直接リフレクタ３を黒く塗っても
よい。

【００２９】＜第２の実施形態＞図４は、反射光による
フィラメントの光量を均一化する第２の実施形態であ
る。図４において１２は図１の実施形態のリフレクタ３
の反射面１０の部分に貼られた拡散制御板である。拡散
制御板１２は、全体が光沢面で出来ており、図４の縦線
の部分のみが例えばヘアライン処理が施され拡散面にな
っている。また拡散面の面積は図７の光源５のフィラメ
ント１１の光量に比例している。この拡散制御板１２の
効果も図３の光量制御板９の効果とほぼ同じである。但
し、図３の光量制御板９は斜線部が否反射面に構成され
全体の光量が低下するのに対し、図４の拡散制御板１２
は縦線部が拡散面に構成され光量低下が少ない。

【００３０】＜第３の実施形態＞図５は、反射光による
フィラメントの光量を均一化する第３の実施形態であ
る。図５において１３は図１の実施形態のリフレクタ３
の反射面１０の部分に設けられた光量制御孔である。こ
の光量制御孔１３の効果も図４の光量制御板９の効果と
ほぼ同じである。

【００３１】上記の各実施形態において、図３の第１の
実施形態では光量制御板９が塗料を必要とし、また図４
の第２の実施形態では拡散制御板１２がヘアライン処理
を必要とする。

【００３２】これに対して、図５の第３の実施形態で
は、光量制御孔１３はリフレクタと同一の抜き型で加工
することが出来るので、コストダウンの効果がある。

【００３３】以上説明したように、上記の各実施形態に
よって細かいしわの入った紙を使った製品カタログなど
で、特に光沢感があり黒っぽい原稿のフィラメントムラ
を均一に防止することが出来る。

【００３４】

【発明の効果】以上の説明より明かなように、本発明の
画像読取装置は、リフレクタの特定部分からの原稿への
照射が制限され、この制限は主走査方向の両端部が中央
部に較べて制限量が多く構成される。よって、フィラメ
ントムラが均一化され補正処理によるムラの発生防止が
可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像読取装置の光学系の実施形態の光
源周辺部の構成を表した図である。

【図２】光源の拡散光の光量分布図である。

【図３】「制限」の第１の実施形態を示す図である。

【図４】「制限」の第２の実施形態を示す図である。

【図５】「制限」の第３の実施形態を示す図である。

【図６】従来の光学系の構成を示す図である。

【図７】従来の光源の構成例を示す図である。

【図８】光路長が短い場合の原稿面の主走査方向の照度
分布図である。

【図９】光路長が長い場合の原稿面の主走査方向の照度
分布図である。

【図１０】図７の光源の拡散光の光量分布図である。

【符号の説明】

１ 原稿 ２ コンタクトガラス ３、４ リフレクタ ５ 光源 ９ 光量制御板 １０ 反射面 １１ フィラメント １２ 拡散制御板 １３ 光量制御孔

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の発光セグメントが直線状に間隔を
   おいて並べられた光源と、 該光源の放射光を反射し原稿の面を照射するリフレクタ
   を具備する原稿照明装置と、 前記原稿をＣＣＤに結像する光学系とを有し、 前記リフレクタは特定部分からの前記原稿への照射を制
   限し、該制限は主走査方向の両端部が中央部に較べて制
   限量が多く構成されたことを特徴とする画像読取装置。
2. 【請求項２】 前記特定部分は、前記発光セグメントか
   ら前記リフレクタで反射して前記原稿までの距離が最短
   となる部分である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】 前記制限は、前記リフレクタの反射面の
   一部を否反射面として形成し、該否反射面の面積は主走
   査方向の中央部に較べて両端部が大きく構成されている
   ことを特徴とする請求項１または２記載の画像読取装
   置。
4. 【請求項４】 前記制限は、前記リフレクタの反射面の
   一部を拡散面として形成し、該拡散面の面積は主走査方
   向の中央部に較べて両端部が大きく構成されていること
   を特徴とする請求項１または２記載の画像読取装置。
5. 【請求項５】 前記制限は、前記リフレクタの反射面の
   一部を孔部として形成し、該孔部の面積は主走査方向の
   中央部に較べて両端部の面積が大きく構成されているこ
   とを特徴とする請求項１または２記載の画像読取装置。