JPH09214678A - 画像読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光源手段からの光束で原稿を効率良く照明
し、該原稿の画像情報を高速に読み取ることができる画
像読取装置を得ること。 【解決手段】 光源手段１からの光束で照明された原稿
２の画像情報を結像手段３により、複数の画素を１次元
的に主走査方向へ配列した読取手段４面上に結像させ、
該主走査方向と略直交する副走査方向へ該原稿と該読取
手段とを相対的に移動して読み取る際、該光源手段は光
束を射出する該原稿面側の面の断面形状が、主走査方向
に対して平面より成り、且つ副走査方向に対して凹面よ
り成ること。

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ＣＣＤ等の複数の画素（受光素子）を一次元方
向に配列した撮像手段（読取手段）を用いてフィルムや
ＯＨＰなどの原稿の画像情報を照明光の利用効率向上を
図りつつ、高精度に読み取るようにした画像読取装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、フィルムやＯＨＰなどの原稿
をＣＣＤ等の読取手段を用いて読み取る画像読取装置と
しては、図９に示したような構成が広く知られている。

【０００３】図９は従来の透過型の画像読取装置の要部
概略図である。

【０００４】同図において９１は光源手段としての管状
の蛍光灯（円筒蛍光管）であり、該蛍光灯は長手方向
（主走査方向）と短手方向（副走査方向）を有する線状
の光源より成っている。９２は透過型の原稿（透過原
稿）であり、フィルム等より成っており、光源９１から
の光束に照明される位置に配置されている。９３は結像
手段としての結像レンズであり、原稿９２の画像情報を
読取手段としてのラインセンサ（ＣＣＤ）９４面上に所
定の倍率で結像させている。

【０００５】同図において光源９１にて照明された原稿
９２面上の読取領域の画像は、結像レンズ９３によりＣ
ＣＤ９４面上に結像される。ＣＣＤ９４の受光領域の形
状は、通常画素（受光素子）が一列に直線上に配列され
ている。従ってＣＣＤ９４の受光領域の像を結像レンズ
９３にて原稿９２面上に逆投影したときの該原稿９２面
上の投影部分９２ａが、そのときＣＣＤ９４に取り込ま
れる画像領域である。

【０００６】そして、このようにして原稿９２面上のあ
る１次元領域（線像、厳密にはＣＣＤ受光領域を原稿面
上に逆投影した、ある幅を持った細長い帯状の領域であ
る）９２ａの画像の取り込みが完了し次第、該線像と直
交する方向（副走査方向）に取り込み領域を逐次移動し
て１次元画像を取り込み、該原稿９２面上の所定の領域
にわたり同じ動作を繰り返すことにより原稿９２全面を
２次元の画像として取り込むことができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このような画像読取装
置において考慮されるべき重要な事柄の一つとして、原
稿読み取り速度が速いこと、換言すれば原稿読み取りに
要する時間が短いことがあげられる。

【０００８】しかしながらこれはラインセンサとして使
用しているＣＣＤの特性に左右される部分が大きい。即
ちＣＣＤが入射した光束を電気信号に変換する際に、該
光束が所定の蓄積時間の間だけ、該ＣＣＤに照射され続
けていなければならないということである。

【０００９】従って、ＣＣＤに入射する原稿の画像が、
該ＣＣＤによって電気信号に変換される為に必要な所定
の時間だけ、該原稿の同じ部分が該ＣＣＤに照射し続け
られる状態を保持しなければならない。よって、ある１
次元画像を取り込み、更に引き続いてその隣の１次元画
像を取り込むという連続動作の時間を短縮する際に、そ
の蓄積時間が完了しなければ原稿面上で隣のラインに読
み取りエリアを移動することができないというＣＣＤの
特性がネックになる。

【００１０】このように、原稿面上のある１次元画像を
取り終えて隣の１次元画像へ取り込みを移動する時間間
隔を短くすることが読み取り速度の高速化の妨げとな
る。そこでＣＣＤの蓄積時間の短縮を図るほかないが、
同じＣＣＤの場合、入射する光量に依存して蓄積時間が
変化する。従って、ＣＣＤへの到達光量（入射光量）を
増やしてやれば蓄積時間は短縮できるのである。

【００１１】このＣＣＤへの到達光量を増加させる為の
手段としては、 （１）結像レンズの明るさを増す （２）光源の光量を増やす 等の２点が基本的な解決策である。

【００１２】ところが結像レンズのＦナンバーを明るく
することはレンズ枚数の増大、又それに伴う精度アップ
などコスト上昇を避けられない方法である。又光源の光
量を増やすことは消費電力の増大や、光源である蛍光灯
自体の高効率化などが要求され、大幅なコストアップが
余儀なくされる。特に従来からよく使われている管状の
蛍光灯の場合、光源の発光面の形状に起因する光量利用
効率が低くならざるを得ないという問題点がある。

【００１３】この点に関しての説明を図９〜図１５を用
いて詳述する。

【００１４】図９において光源９１は上述の如く管状の
蛍光灯（円筒蛍光管）である。この光源９１の長手方向
（主走査方向）は同図に示すように原稿９２面上の読み
取られる１次元画像９２ａの方向、即ちＣＣＤ９４の受
光領域の延在する方向（主走査方向）に一致するように
配置されている。従って、光源９１の発光面（管面）は
原稿９２面側で凸のシリンドリカル面の形状である。

【００１５】蛍光灯は周知のようにガラスの容器の内側
の面（内壁）に蛍光体を塗布してあり、該容器の内部で
発生する紫外線を受けて、外側に向けて可視光を放射す
る。又蛍光体の塗布された面は微小な発散光源の集合体
であると考えられる。従って、外部からは蛍光灯の発光
面は拡散面光源である。

【００１６】図１０は光源の表面のある微小な面積を有
する部分からの放射のパターンを摸式的に示した摸式図
である。同図に示すように面の中心付近から発光面の法
線方向に放射される光束が最も強度が強く、その光線を
軸として周辺の各方向に拡散光の光線成分が分布する。
上述したように発光面から放射される光束は、これら微
小な面を集合させたものである。従って、面としての光
源から放射される光線束は図１０に示すようなパターン
を発光面の形状に配列したものと等価である。図１１は
これを摸式的に示した模式図である。

【００１７】そして、従来例のように発光面（管面）の
形状が凸のシリンダ形状である場合、光源の面としての
発光パターンもその形状を反映したものとなる。例えば
図１３に示すように光源を短手方向断面（原稿副走査断
面）で見た場合、管状の蛍光灯の断面は円になり、この
断面での光束放射は図１２に示すように全方向になる。
尚、図１２内で示した矢印は各微小な発光面ごとの面法
線方向の最も強い光線束の放射する方向を示したもので
ある。従って、それぞれの矢印の周囲には図１１で示し
たような拡散光成分が、とりまいているものが重ね合わ
せられている。

【００１８】又、この種の画像読取系において、読取手
段としてのＣＣＤ（ラインセンサ）へ到達することがで
きる光束の光量は、当然ではあるがもともと結像レンズ
の物体側の開口角においてレンズの有効径内へ入射して
きた光束だけである。即ち、図１５に示す副走査断面で
は結像レンズの物体側のマージナル光線ａ，ｂとの間を
通過してゆける光線成分のみである。又透過原稿はそれ
自体は照明する光線に対して強度の空間的変調をもたら
すだけであり、光線の方向は光源から放射されたままで
直進する。従って、いくら原稿を高い光量で照明できる
光源があったとしても、原稿を経た光線が結像レンズの
有効径内に入射しないのであれば、その光線束はＣＣＤ
には至らず、照明光源という意味では無意味である。

【００１９】図１３、図１４は各々従来の画像読取装置
の光源の短軸方向の断面図（副走査断面図）と長軸方向
の断面図（主走査断面図）を示したものであり、両図に
おいて図９に示した要素と同一要素には同符番を付して
いる。

【００２０】図１３に示すように、この短軸方向では原
稿９２面上の読取領域は非常に狭く光軸上付近のみであ
る。これは原稿９２面上の略１次元状の読取領域の短手
方向（副走査方向）に該当する方向である。ＣＣＤを構
成する複数の画素はこの短手方向には並んでいない。一
方、図１４に示す長軸方向では原稿９２面上の読取領域
は長手方向（主走査方向）である。

【００２１】ここで図１５に示すように光源９１の短軸
方向の断面（副走査断面）では該光源９１の光束放射面
（管面）が凸になっている為、原稿９２を経た後、結像
レンズ９３の物体側の開口角の内側に至る光束は非常に
少なくなってしまうことが明らかである。又図１５中で
示したように光源９１自体が放射する光束のうち斜線で
示した僅かな部分だけの光束がＣＣＤ９４に到達し、大
部分の光束は結像レンズ９３の有効径内に入ることがで
きない。

【００２２】従って、従来の光源では光量の利用効率が
低くＣＣＤに到達する光量が少ない為、該ＣＣＤの蓄積
時間を長く保つ必要があり、その為読み取り速度の高速
化が難しいという問題点があった。

【００２３】又、上述した従来例ではＦナンバー（ＦＮ
ｏ）の小さい明るいレンズが必要になり、コストアップ
が余儀なくされ、又光源を無駄に光らせている為、電力
消費も多くなるという問題点もあった。

【００２４】本発明は原稿を照明する光源手段の光束放
射面（管面）の形状及び該光源手段を構成する各要素を
適切に設定することにより、該原稿を経て結像手段の物
体側から有効径内へ入射することができる光束を増大さ
せることができ、これにより読取速度の高速化を図るこ
とができる画像読取装置の提供を目的とする。

【００２５】

【課題を解決するための手段】本発明の画像読取装置
は、 （１）光源手段からの光束で照明された原稿の画像情報
を結像手段により、複数の画素を１次元的に主走査方向
へ配列した読取手段面上に結像させ、該主走査方向と略
直交する副走査方向へ該原稿と該読取手段とを相対的に
移動して読み取る際、該光源手段は光束を射出する該原
稿面側の面の断面形状が、主走査方向に対して平面より
成り、且つ副走査方向に対して凹面より成ることを特徴
としている。

【００２６】（２）光源手段からの光束で照明された原
稿の画像情報を結像手段により、複数の画素を１次元的
に主走査方向へ配列した読取手段面上に結像させ、該主
走査方向と略直交する副走査方向へ該原稿と該読取手段
とを相対的に移動して読み取る際、該光源手段は蛍光灯
を有しており、該蛍光灯は光束を射出する該原稿面側の
管面の断面形状が、主走査方向に対して平面より成り、
且つ副走査方向に対して凹面より成り、該管面の内側の
面に蛍光体を塗布したことを特徴としている。

【００２７】（３）光源手段からの光束で照明された原
稿の画像情報を結像手段により、複数の画素を１次元的
に主走査方向へ配列した読取手段面上に結像させ、該主
走査方向と略直交する副走査方向へ該原稿と該読取手段
とを相対的に移動して読み取る際、該光源手段は蛍光灯
を有しており、該蛍光灯は光束を射出する該原稿面側の
管面の断面形状が、主走査方向に対して平面より成り、
且つ副走査方向に対して凹面より成り、該管面の内側の
面と、該蛍光灯の内部で該原稿面側の管面と相対する管
面の内側の面とに蛍光体を塗布したことを特徴としてい
る。

【００２８】特に上記（２），（３）において前記副走
査方向の断面において、前記原稿面上の一点から前記蛍
光灯の該原稿面側の管面の有効径において張る角度が、
その一点から前記結像手段の入射瞳の直径が張る角度と
略等しくなるように設定したことや、前記副走査方向の
断面において、前記蛍光灯は、その内部で該原稿面側の
管面と相対する管面の形状が平面より成ることや、前記
副走査方向の断面において、前記蛍光灯は、その内部で
該原稿面側の管面と相対する管面の形状が、該原稿面側
の管面と同じ極性を持つ凹面より成ることや、前記蛍光
灯の内部で前記原稿面側の管面と相対する管面の外側の
面に光束を反射させる反射手段を設けたことや、前記蛍
光灯の前記原稿面側の管面は凹のシリンドリカル面より
成ること等を特徴としている。

【００２９】（４）光源手段からの光束で照明された原
稿の画像情報を結像手段により、複数の画素を１次元的
に主走査方向へ配列した読取手段面上に結像させ、該主
走査方向と略直交する副走査方向へ該原稿と該読取手段
とを相対的に移動して読み取る際、該光源手段は該原稿
面上の主走査方向の１次元状の読取領域の範囲をカバー
するように形成された拡散板と、複数の白熱灯を主走査
方向と副走査方向とにそれぞれ配列した光源部とを有
し、該拡散板は該原稿面と相対する拡散面の断面形状
が、主走査方向に対して平面より成り、且つ副走査方向
に対して凹面より成り該複数の白熱灯は該拡散板の外側
の面に沿って主走査方向と副走査方向とにそれぞれ配列
されていることを特徴としている。

【００３０】（５）光源手段からの光束で照明された原
稿の画像情報を結像手段により、複数の画素を１次元的
に主走査方向へ配列した読取手段面上に結像させ、該主
走査方向と略直交する副走査方向へ該原稿と該読取手段
とを相対的に移動して読み取る際、該光源手段は該原稿
面上の主走査方向の１次元状の読取領域の範囲をカバー
するように発光ダイオードを主走査方向と副走査方向と
にそれぞれ複数配列した光源部を有し、該光源部を構成
する複数の発光ダイオードの配列状態が、主走査方向に
対して平面的より成り、且つ副走査方向に対して凹面的
より成ることを特徴としている。

【００３１】

【発明の実施の形態】図１は本発明の実施形態１の要部
概略図である。図２は図１の主要部分の副走査方向の要
部断面図（副走査断面図）である。

【００３２】尚、本実施形態では光源手段１からの光路
中、光軸と直交する面内において、読取手段４の複数の
画素の並び方向に相当する方向を主走査方向、これと直
交する方向を副走査方向としている。

【００３３】図中、１は光源手段であり、熱陰極管又は
冷陰極管等の蛍光灯より成っており、該蛍光灯は光束を
射出する原稿２面側の管面１ａの断面形状が、原稿２面
上の１次元状の読取領域の主走査方向（長手方向）に対
して平面より成り、且つ該読取領域の副走査方向（短手
方向）に対して凹面より成っている。この蛍光灯１の原
稿２面側の管面１ａは凹のシリンドリカル面より成って
おり、該管面１ａの内側の面（内壁）１ｃに蛍光体５を
塗布している。又副走査断面において蛍光灯は、その内
部で原稿２面側の管面１ａと相対する管面１ｂの形状を
平面より形成している。

【００３４】本実施形態では副走査断面（図２）におい
て、原稿２面上の一点Ｐから蛍光灯１の原稿２面側の管
面１ａの有効径Ｄにおいて張る角度θ１が、その一点Ｐ
から後述する結像手段としての結像レンズ３の入射瞳の
直径が張る角度θ２と略等しくなるように設定してい
る。

【００３５】２はフィルム等の透過型の原稿（透過原
稿）であり、読み取りの為の画像情報が形成されてい
る。３は結像手段であり、結像レンズより成っており、
原稿２の画像情報を後述する読取手段４面上に結像させ
ている。４は読取手段としてのラインセンサ（ＣＣＤ）
であり、複数の画素（受光素子）を主走査方向に一次元
的に配列している。

【００３６】本実施形態では上述した構成より成る蛍光
灯１からの光束で原稿２面上の１次元状の読取領域２ａ
を集中的に照明し、該原稿２上の画像情報を結像レンズ
３によりラインセンサ４面上に所定の倍率で結像させて
いる。そして原稿２とラインセンサ４との相対位置を変
化させて、本実施形態では原稿２を矢印Ａ方向（副走査
方向）に移動（走査）させることにより、原稿２面上の
２次元的な画像情報をラインセンサ４で順次読み取るよ
うにしている。

【００３７】ここで本実施形態の特徴とする原稿照明方
法について説明する。

【００３８】本実施形態においては前述の如く図２に示
す副走査断面内において、原稿２面上の一点Ｐから蛍光
灯１の管面（拡散面表面）１ａの有効径Ｄにおいて張る
角度θ１が、その一点Ｐから結像レンズ３の入射瞳の直
径が張る角度θ２と略等しくなるように設定している。
これにより蛍光灯１の原稿２面側の管面（拡散面表面）
１ａから垂直に発する最も強度の高い光束成分の光束ｃ
を結像レンズ３の物体側の開口角の範囲内に向けて放射
するようにし、原稿２面上の１次元状の読取領域２ａを
集中的に照明している。そして結像レンズ３を経た光束
の大部分をラインセンサ４面上に入射させ、原稿２上の
画像情報を高速で読み取っている。

【００３９】このように本実施形態においては上述の如
く副走査断面において蛍光灯１の原稿２面側の管面１ａ
の形状を凹面とし、該凹面より成る管面１ａの内側の面
（内壁）１ｃに蛍光体５を塗布することにより、照明の
各光線の進行方向が結像レンズ３の物体側のＮＡの内側
になるようにし、原稿２面上の１次元状（線状）の読取
領域２ａを集中的に照明できるようにしている。これに
より本実施形態ではラインセンサ４への到達光量（入射
光量）を増大させることによって読取速度の高速化を図
ることができ、又結像レンズ３のＦナンバーを暗くする
ことができ、レンズ枚数の削減等の低コスト化も図るこ
とができる。

【００４０】図３は本発明の実施形態２の副走査方向の
要部断面図（副走査断面図）である。同図において図２
に示した要素と同一要素には同符番を付している。

【００４１】本実施形態において前述の実施形態１と異
なる点は、蛍光灯３１の内部で原稿２面側の管面３１ａ
と相対する管面３１ｂの内側の面（内壁）３１ｄにも蛍
光体５を塗布したことである。その他の構成及び光学的
作用は前述の実施形態１と略同様であり、これにより同
様な効果を得ている。

【００４２】即ち、３１は光源手段としての蛍光灯（熱
陰極管又は冷陰極管）であり、光束を射出する原稿２面
側の管面３１ａの断面形状を、該原稿２面上の１次元状
の読取領域の主走査方向に対して平面より形成し、且つ
該読取領域の副走査方向に対して凹面より形成してい
る。又この凹面より成る管面３１ａの内側の面３１ｃ
と、該蛍光灯３１の内部で該管面３１ａと相対する管面
３１ｂの内側の面３１ｄとに蛍光体５を塗布している。

【００４３】本実施形態では上述した構成より成る蛍光
灯３１からの光束で原稿２面上の１次元状の読取領域２
ａを集中的に照明し、該原稿２上の画像情報を結像レン
ズ３によりラインセンサ（不図示）面上に所定の倍率で
結像させている。そして原稿２とラインセンサとの相対
位置を変化させて、本実施形態では原稿２を矢印Ａ方向
（副走査方向）に移動（走査）させることにより、原稿
２面上の２次元的な画像情報をラインセンサで順次読み
取るようにしている。

【００４４】このように本実施形態においては前述の実
施形態１と同様に図３に示す如く蛍光灯３１の原稿２面
側の管面（拡散面表面）３１ａから垂直に発する最も強
度の高い光束成分の光束ｃを結像レンズ３の物体側の開
口角の範囲内に向けて放射している為、該結像レンズ３
を経た光束の大部分をラインセンサ面上に入射させるこ
とができる。

【００４５】更に本実施形態では蛍光灯３１の内部で管
面３１ａと相対する管面３１ｂの内側の面３１ｄにも蛍
光体５を塗布したことにより、該内側の面（発光面）３
１ｄからの光量成分も得ることができ、これにより更に
全体としての光量を増大させることができる。

【００４６】図４は本発明の実施形態３の副走査方向の
要部断面図（副走査断面図）である。同図において図１
に示した要素と同一要素には同符番を付している。

【００４７】本実施形態において前述の実施形態１と異
なる点は、蛍光灯４１の内部で原稿２面側の管面４１ａ
と相対する管面４１ｂの形状を副走査断面において、該
管面４１ａと同じ極性を持つ凹面（凹のシリンドリカル
面）より形成し、更にこの管面４１ｂの内側の面（内
壁）４１ｄにも蛍光体５を塗布したことである。その他
の構成及び光学的作用は前述の実施形態１と略同様であ
り、これにより同様な効果を得ている。

【００４８】即ち、４１は光源手段としての蛍光灯（熱
陰極管又は冷陰極管）であり、光束を射出する原稿２面
側の管面４１ａの断面形状を、該原稿２面上の１次元状
の読取領域の主走査方向に対して平面より形成し、且つ
該読取領域の副走査方向に対して凹面より形成してい
る。又蛍光灯４１の内部でこの凹面より成る管面４１ａ
と相対する管面４１ｂの断面形状を副走査断面におい
て、該管面４１ａと同じ面の極性を持つ凹面（凹のシリ
ンドリカル面）より形成し、この管面４１ｂの内側の面
４１ｄにも蛍光体５を塗布している。

【００４９】本実施形態では上述した構成より成る蛍光
灯４１からの光束で原稿２面上の１次元状の読取領域２
ａを集中的に照明し、該原稿２上の画像情報を結像レン
ズ３によりラインセンサ（不図示）面上に所定の倍率で
結像させている。そして原稿２とラインセンサとの相対
位置を変化させて、本実施形態では原稿２を矢印Ａ方向
（副走査方向）に移動（走査）させることにより、原稿
２面上の２次元的な画像情報をラインセンサで順次読み
取るようにしている。

【００５０】このように本実施形態においては前述の実
施形態１と同様に図４に示す如く蛍光灯４１の原稿２面
側の管面（拡散面表面）４１ａから垂直に発する最も強
度の高い光束成分の光束ｃを結像レンズ３の物体側の開
口角の範囲内に向けて放射している為、該結像レンズ３
を経た光束の大部分をラインセンサ４面上に入射させる
ことができる。

【００５１】更に本実施形態では蛍光灯４１の内部で管
面４１ａと相対する管面４１ｂの断面形状を副走査断面
において、該管面４１ａと同じ極性を持つ凹面より形成
し、かつ管面４１ｂの内側の面４１ｄにも蛍光体５を塗
布することにより、この内側部分の面（発光面）４１ｄ
からの光量成分も得られ、これは原稿２面側の発光面４
１ｃと同様に光束を結像レンズ３の物体側の開口角の範
囲内に向ける効果があるので、更に全体としての光量を
増大させることができる。

【００５２】図５は本発明の実施形態４の副走査方向の
要部断面図（副走査断面図）である。同図において図４
に示した要素と同一要素には同符番を付している。

【００５３】本実施形態において前述の実施形態３と異
なる点は、蛍光灯４１の内部で原稿２面側の光束を射出
する管面４１ａと相対する管面４１ｂの外側（原稿２面
とは逆側）の面に光束を反射させる為の反射手段として
の金属反射膜５２を設けたことである。その他の構成及
び光学的作用は前述の実施形態３と略同様であり、これ
により同様な効果を得ている。

【００５４】即ち、５２は反射手段としての金属反射膜
であり、例えばアルミ等より成り、蛍光灯４１の管面４
１ｂの外側の面に設けている。尚、本実施形態では反射
手段として金属反射膜を設けたが、該金属反射膜の代わ
りに誘電体を設けても良い。

【００５５】本実施形態では上述した構成より成る蛍光
灯４１からの光束で原稿２面上の１次元状の読取領域２
ａを集中的に照明し、該原稿２上の画像情報を結像レン
ズ３によりラインセンサ（不図示）面上に所定の倍率で
結像させている。そして原稿２とラインセンサとの相対
位置を変化させて、本実施形態では原稿２を矢印Ａ方向
（副走査方向）に移動（走査）させることにより、原稿
２面上の２次元的な画像情報をラインセンサで順次読み
取るようにしている。

【００５６】このように本実施形態においては前述の実
施形態３と同様に図５に示す如く蛍光灯４１の原稿２面
側の管面（拡散面表面）４１ａから垂直に発する最も強
度の高い光束成分の光束ｃを結像レンズ３の物体側の開
口角の範囲内に向けて放射している為、該結像レンズ３
を経た光束の大部分をラインセンサ面上に入射させるこ
とができると共に原稿２面側の発光面４１ｃと相対する
発光面４１ｄからの光量成分も得ることができる。

【００５７】更に本実施形態では発光面４１ｄから発す
る光束のうち原稿２面側とは逆方向に照射される無駄に
なってしまう光束を金属反射膜５２で、該原稿２面側へ
反射させることにより全体としての光量を更に増大させ
ることができる。

【００５８】図６は本発明の実施形態５の副走査方向の
要部断面図（副走査断面図）である。同図において図１
に示した要素と同一要素には同符番を付している。

【００５９】本実施形態において前述の実施形態１と異
なる点は、蛍光灯１１の内部で原稿２面側の管面１ａと
相対する管面１ｂの外側（原稿２面とは逆側）の面に光
束を反射させる為の反射手段としての金属反射膜６２を
設けたことである。その他の構成及び光学的作用は前述
の実施形態１と略同様であり、これにより同様な効果を
得ている。

【００６０】即ち、６２は反射手段としての金属反射膜
であり、アルミ等より成り、蛍光灯１の管面１ｂの外側
の面に設けている。尚、本実施形態では反射手段として
金属反射膜を設けたが、該金属反射膜の代わりに誘電体
を設けても良い。

【００６１】本実施形態では上述した構成より成る蛍光
灯４１からの光束で原稿２面上の１次元状の読取領域２
ａを集中的に照明し、該原稿２上の画像情報を結像レン
ズ３によりラインセンサ（不図示）面上に所定の倍率で
結像させている。そして原稿２とラインセンサとの相対
位置を変化させて、本実施形態では原稿２を矢印Ａ方向
（副走査方向）に移動（走査）させることにより、原稿
２面上の２次元的な画像情報をラインセンサで順次読み
取るようにしている。

【００６２】このように本実施形態においては前述の実
施形態１と同様に図６に示す如く蛍光灯１の原稿２面側
の管面（拡散面表面）１ａから垂直に発する最も強度の
高い光束成分の光束ｃを結像レンズ３の物体側の開口角
の範囲内に向けて放射している為、該結像レンズ３を経
た光束の大部分をラインセンサ４面上に入射させること
ができる。

【００６３】更に本実施形態では管面１ｂから射出する
無駄になってしまう光束を金属反射膜６２で、該原稿２
面側へ反射させることにより全体としての光量を更に増
大させることができる。

【００６４】尚、上記の金属反射膜を図３に示した実施
形態２における蛍光灯３１の管面３１ｂの外側の面に設
けても良いことは言うまでもない。

【００６５】図７は本発明の実施形態６の副走査方向の
要部断面図（副走査断面図）である。同図において図１
に示した要素と同一要素には同符番を付している。

【００６６】本実施形態において前述の実施形態１と異
なる点は、光源手段７１を光束を拡散する拡散板７３と
複数の白熱灯（白熱光源）７４ａを有する光源部７４と
を組み合わせて構成したことである。その他の構成及び
光学的作用は前述の実施形態１と略同様であり、これに
より同様な効果を得ている。

【００６７】即ち、同図において７１は光源手段であ
り、原稿２面上の主走査方向の１次元状の読取領域の範
囲をカバーするように形成された拡散板７３と、複数の
白熱灯７４ａを主走査方向と副走査方向とにそれぞれ配
列した光源部７４とより成っている。拡散板７３は原稿
２面と相対する拡散面７３ａの断面形状が、該原稿２面
上の１次元状の読取領域の主走査方向に対して平面より
成り、且つ該読取領域の副走査方向に対して凹面（凹の
シリンドリカル面）より成っている。白熱灯７４ａは拡
散板７３の外側（原稿２面とは逆側）の面７３ｂに沿っ
て主走査方向に複数列、かつ副走査方向に、例えば３列
並置している。尚、副走査方向の白熱灯の配列数は３列
に限定されることはない。

【００６８】本実施形態では上述した構成より成る光源
手段７１からの光束で原稿２面上の１次元状の読取領域
２ａを集中的に照明し、該原稿２上の画像情報を結像レ
ンズ３によりラインセンサ（不図示）面上に所定の倍率
で結像させている。そして原稿２とラインセンサとの相
対位置を変化させて、本実施形態では原稿２を矢印Ａ方
向（副走査方向）に移動（走査）させることにより、原
稿２面上の２次元的な画像情報をラインセンサで順次読
み取るようにしている。

【００６９】このように本実施形態においては図７に示
す如く拡散板７３で拡散された拡散光束のうち、拡散面
表面７３ａから垂直に発する最も強度の高い光束成分の
光束ｃを結像レンズの物体側の開口角の範囲内に向けて
放射している為、前述の各実施形態と同様に該結像レン
ズ３を経た光束の大部分をラインセンサ面上に入射させ
ることができる。

【００７０】図８は本発明の実施形態７の副走査方向の
要部断面図（副走査断面図）である。同図において図１
に示した要素と同一要素には同符番を付している。

【００７１】本実施形態において前述の実施形態１と異
なる点は、光源手段８１を複数の発光ダイオード（ＬＥ
Ｄ）８２ａを有する光源部８２より構成したことであ
る。その他の構成及び光学的作用は前述の実施形態１と
略同様であり、これにより同様な効果を得ている。

【００７２】即ち、８１は光源手段であり、原稿２面上
の主走査方向の１次元状の読取領域の範囲をカバーする
ように発光ダイオード（ＬＥＤ）８２ａを主走査方向に
複数列、かつ副走査方向に、例えば３列並置した光源部
（ＬＥＤ光源）８２より成っている。本実施形態では光
源部８２を構成する複数の発光ダイオード８２ａの配列
状態が、原稿２面上の１次元状の読取領域の主走査方向
に対して平面的となるように構成し、且つ該読取領域の
副走査方向に対して凹面的となるように構成している。
尚、副走査方向の発光ダイオードの配列数は３列に限定
されることはない。

【００７３】本実施形態では上述した構成より成る光源
手段８１からの光束で原稿２面上の１次元状の読取領域
２ａを集中的に照明し、該原稿２上の画像情報を結像レ
ンズ３によりラインセンサ（不図示）面上に所定の倍率
で結像させている。そして原稿２とラインセンサとの相
対位置を変化させて、本実施形態では原稿２を矢印Ａ方
向（副走査方向）に移動（走査）させることにより、原
稿２面上の２次元的な画像情報をラインセンサで順次読
み取るようにしている。

【００７４】このように本実施形態においては図８に示
す如く発光ダイオード（ＬＥＤ）８２ａから発した拡散
光束のうち、最も強度の高い光源の中心部の光束成分の
光束ｃを結像レンズ３の物体側開口角の範囲内に向けて
いる為、前述の各実施形態と同様に該結像レンズ３を経
た光束の大部分をラインセンサ４面上に入射させること
ができる。

【００７５】尚、各実施形態においては光源手段として
蛍光灯、あるいは拡散板と白色灯を組合わせたもの、あ
るいは発光ダイオード等を用いたが、前述した条件を満
足するように光源手段を構成すれば、上記以外の光源を
用いても本発明は前述の実施形態と同様に適用すること
ができる。

【００７６】

【発明の効果】本発明によれば前述の如く原稿を照明す
る光源手段の光束放射面（管面）の形状及び該光源手段
を構成する各要素を適切に設定することにより、該原稿
を経て結像手段の物体側から有効径内へ入射することが
できる光束を増やすことができ、これにより読取手段
（ラインセンサ）への到達光量を増大させることによっ
て読取速度の高速化を図ることができ、又結像レンズの
Ｆナンバーを暗くすることができ、レンズ枚数を削減す
ることができる画像読取装置を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態１の要部概略図

【図２】 本発明の実施形態１の副走査断面図

【図３】 本発明の実施形態２の副走査断面図

【図４】 本発明の実施形態３の副走査断面図

【図５】 本発明の実施形態４の副走査断面図

【図６】 本発明の実施形態５の副走査断面図

【図７】 本発明の実施形態６の副走査断面図

【図８】 本発明の実施形態７の副走査断面図

【図９】 従来の画像読取装置の要部概略図

【図１０】 拡散点光源からの光束を示した摸式図

【図１１】 拡散点光源の配列からの光束を示した摸式
図

【図１２】 円筒蛍光管からの光束の状態を示した説明
図

【図１３】 円筒蛍光管を用いた従来の画像読取装置の
副走査断面図

【図１４】 円筒蛍光管を用いた従来の画像読取装置の
主走査断面図

【図１５】 円筒蛍光管を用いた従来の画像読取装置の
光束利用効率を示した説明図

【符号の説明】

１，７１，８１ 光源手段 ２ 原稿 ３ 結像手段 ４ 読取手段 ７３ 拡散板 ７４，８２ 光源部 ７４ａ 白熱灯 ８２ａ 発光ダイオード

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源手段からの光束で照明された原稿の
   画像情報を結像手段により、複数の画素を１次元的に主
   走査方向へ配列した読取手段面上に結像させ、該主走査
   方向と略直交する副走査方向へ該原稿と該読取手段とを
   相対的に移動して読み取る際、 該光源手段は光束を射出する該原稿面側の面の断面形状
   が、主走査方向に対して平面より成り、且つ副走査方向
   に対して凹面より成ることを特徴とする画像読取装置。
2. 【請求項２】 光源手段からの光束で照明された原稿の
   画像情報を結像手段により、複数の画素を１次元的に主
   走査方向へ配列した読取手段面上に結像させ、該主走査
   方向と略直交する副走査方向へ該原稿と該読取手段とを
   相対的に移動して読み取る際、 該光源手段は蛍光灯を有しており、該蛍光灯は光束を射
   出する該原稿面側の管面の断面形状が、主走査方向に対
   して平面より成り、且つ副走査方向に対して凹面より成
   り、該管面の内側の面に蛍光体を塗布したことを特徴と
   する画像読取装置。
3. 【請求項３】 光源手段からの光束で照明された原稿の
   画像情報を結像手段により、複数の画素を１次元的に主
   走査方向へ配列した読取手段面上に結像させ、該主走査
   方向と略直交する副走査方向へ該原稿と該読取手段とを
   相対的に移動して読み取る際、 該光源手段は蛍光灯を有しており、該蛍光灯は光束を射
   出する該原稿面側の管面の断面形状が、主走査方向に対
   して平面より成り、且つ副走査方向に対して凹面より成
   り、 該管面の内側の面と、該蛍光灯の内部で該原稿面側の管
   面と相対する管面の内側の面とに蛍光体を塗布したこと
   を特徴とする画像読取装置。
4. 【請求項４】 前記副走査方向の断面において、前記原
   稿面上の一点から前記蛍光灯の該原稿面側の管面の有効
   径において張る角度が、その一点から前記結像手段の入
   射瞳の直径が張る角度と略等しくなるように設定したこ
   とを特徴とする請求項２又は３の画像読取装置。
5. 【請求項５】 前記副走査方向の断面において、前記蛍
   光灯は、その内部で該原稿面側の管面と相対する管面の
   形状が平面より成ることを特徴とする請求項２乃至４の
   画像読取装置。
6. 【請求項６】 前記副走査方向の断面において、前記蛍
   光灯は、その内部で該原稿面側の管面と相対する管面の
   形状が、該原稿面側の管面と同じ極性を持つ凹面より成
   ることを特徴とする請求項２乃至４の画像読取装置。
7. 【請求項７】 前記蛍光灯の内部で前記原稿面側の管面
   と相対する管面の外側の面に光束を反射させる反射手段
   を設けたことを特徴とする請求項２乃至６の画像読取装
   置。
8. 【請求項８】 前記蛍光灯の前記原稿面側の管面は凹の
   シリンドリカル面より成ることを特徴とする請求項２乃
   至７の画像読取装置。
9. 【請求項９】 光源手段からの光束で照明された原稿の
   画像情報を結像手段により、複数の画素を１次元的に主
   走査方向へ配列した読取手段面上に結像させ、該主走査
   方向と略直交する副走査方向へ該原稿と該読取手段とを
   相対的に移動して読み取る際、 該光源手段は該原稿面上の主走査方向の１次元状の読取
   領域の範囲をカバーするように形成された拡散板と、複
   数の白熱灯を主走査方向と副走査方向とにそれぞれ配列
   した光源部とを有し、 該拡散板は該原稿面と相対する拡散面の断面形状が、主
   走査方向に対して平面より成り、且つ副走査方向に対し
   て凹面より成り該複数の白熱灯は該拡散板の外側の面に
   沿って主走査方向と副走査方向とにそれぞれ配列されて
   いることを特徴とする画像読取装置。
10. 【請求項１０】 光源手段からの光束で照明された原稿
    の画像情報を結像手段により、複数の画素を１次元的に
    主走査方向へ配列した読取手段面上に結像させ、該主走
    査方向と略直交する副走査方向へ該原稿と該読取手段と
    を相対的に移動して読み取る際、 該光源手段は該原稿面上の主走査方向の１次元状の読取
    領域の範囲をカバーするように発光ダイオードを主走査
    方向と副走査方向とにそれぞれ複数配列した光源部を有
    し、 該光源部を構成する複数の発光ダイオードの配列状態
    が、主走査方向に対して平面的より成り、且つ副走査方
    向に対して凹面的より成ることを特徴とする画像読取装
    置。