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JP2008193374A - Illumination device, image reading device, and image forming device - Google Patents

Illumination device, image reading device, and image forming device Download PDF

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JP2008193374A
JP2008193374A JP2007025096A JP2007025096A JP2008193374A JP 2008193374 A JP2008193374 A JP 2008193374A JP 2007025096 A JP2007025096 A JP 2007025096A JP 2007025096 A JP2007025096 A JP 2007025096A JP 2008193374 A JP2008193374 A JP 2008193374A
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JP
Japan
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light
image
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scanning direction
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Pending
Application number
JP2007025096A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kenji Yamakawa
健志 山川
Hiroshi Kusumoto
弘 楠本
Koichi Yamazaki
幸一 山崎
Tetsuya Kimura
鉄也 木村
Katsunori Shoji
勝則 庄司
Yasumasa Tomita
泰正 富田
Yoshiaki Nagao
佳明 長尾
Keiichi Serizawa
敬一 芹沢
Takehisa Shimazu
岳久 島津
Kazunori Watanabe
一範 渡辺
Shohei Shinkawa
松平 新川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Abstract

【課題】点光源を主走査方向にアレイ状に並べた光源を使用した場合でも、原稿面で良好な照度分布を得ることにより、均一な濃度の原稿面で反射される光が撮像素子に入る時点で主走査方向に均一な強度で入射されるようにする。
【解決手段】ラインイメージセンサ110を備えた画像読取装置101に配置され、列設された複数個のLED素子401を備えたLEDアレイ402でラインイメージセンサ110が1回の主走査で撮像できる直線状の撮影領域を照明する照明装置において、LED素子401と撮影領域との間に配置したコンタクトガラス703に前記ラインイメージセンサ上における前記主走査方向の光量むらを低減するシェーディング加工を施す。
【選択図】図4
Even when a light source in which point light sources are arranged in an array in the main scanning direction is used, light reflected on a document surface having a uniform density enters an image sensor by obtaining a good illuminance distribution on the document surface. At this time, the light is incident with uniform intensity in the main scanning direction.
A straight line which is arranged in an image reading apparatus 101 having a line image sensor 110 and which can be imaged by the line image sensor 110 in one main scan by an LED array 402 having a plurality of LED elements 401 arranged in a line. In the illuminating device that illuminates the imaging region, the contact glass 703 disposed between the LED element 401 and the imaging region is subjected to shading processing for reducing unevenness of the light amount in the main scanning direction on the line image sensor.
[Selection] Figure 4

Description

本発明は照明装置、画像読取装置、画像形成装置に係り、特にラインイメージセンサを備えた画像読取装置に配置され、列設された複数個の発光素子を備え、前記ラインイメージセンサが1回の主走査で撮像できる直線状の撮影領域を照明する照明装置、これを備えた画像読取装置、画像形成装置に関する。   The present invention relates to an illuminating device, an image reading device, and an image forming device, and more particularly to a lighting device, an image reading device, and an image forming device, and a plurality of light emitting elements arranged in a line. The present invention relates to an illuminating device that illuminates a linear imaging region that can be imaged by main scanning, an image reading apparatus including the same, and an image forming apparatus.

縮小光学系の画像読取装置として、原稿に光を照射し、原稿の反射光をCCD素子、CMOS素子を備えた撮像素子であるラインイメージセンサで読み取るものがある。このような画像読取装置は照明装置を備えており、該照明装置として、光源として円筒形状のキセノンランプを有するものがある。   As a reduction optical system image reading apparatus, there is an apparatus that irradiates a document with light and reads reflected light of the document with a line image sensor that is an image pickup device including a CCD element and a CMOS element. Such an image reading apparatus includes an illuminating device, and some of the illuminating devices have a cylindrical xenon lamp as a light source.

このような画像読取装置では、キセノンランプの照射光は発光素子からの光を通過させるコンタクトガラス上の原稿に照射され、原稿の拡散反射光がレンズ等の光学素子を介して前記撮像素子に導かれ、撮像素子で画像信号を電気信号に変換する。   In such an image reading apparatus, the irradiation light of the xenon lamp is applied to the original on the contact glass that allows the light from the light emitting element to pass, and the diffuse reflection light of the original is guided to the imaging element via an optical element such as a lens. Then, the image signal is converted into an electric signal by the image sensor.

また、このような画像読取装置では、前記原稿からの反射光を偏向する第1ミラーを配置した第1走行体、第2ミラーからの光を更には偏向する第2ミラー、第3ミラーを配置した第2走行体を備え、前記第1走行体及び第2走行体が画像読取装置に設けられたレール上を走行することにより、原稿をスキャンする。画像読取装置では、第1走行体には、キセノンランプからの光を反射して照度分布の適正化を図るため、及び、切り貼り原稿読取時の影をなくすための反射板を備える。図8は従来の照明装置を示す模式図である。照明装置の第1走行体301は、コンタクトガラス305の下方に配置され、キセノンランプ302、原稿面での照度分布を良好なものにするためのリフレクタ303、原稿面での反射光をCCDに導く第1ミラー(図示していない)を備えている。   Further, in such an image reading apparatus, a first traveling body in which a first mirror for deflecting reflected light from the original is disposed, a second mirror for further deflecting light from the second mirror, and a third mirror are disposed. The first traveling body and the second traveling body travel on a rail provided in the image reading apparatus, thereby scanning the document. In the image reading apparatus, the first traveling body is provided with a reflecting plate for reflecting light from the xenon lamp to optimize the illuminance distribution and for eliminating shadows when reading a cut and pasted document. FIG. 8 is a schematic view showing a conventional lighting device. The first traveling body 301 of the lighting device is disposed below the contact glass 305, and guides the xenon lamp 302, the reflector 303 for improving the illuminance distribution on the document surface, and the reflected light on the document surface to the CCD. A first mirror (not shown) is provided.

特許文献1には、読取画像の画質の向上を図るため、発光機構と、所定の画像情報が記録された原稿に発光機構からの光を照射して得られる透過光又は反射光を検出して所定の画像情報を読み取る読取手段と、を有する画像読取装置において、発光機構は、複数の光源と、これら複数の光源から射出される光を混合して略同一方向への射出光を形成する光混合手段と、光混合手段によって混合された光を原稿側に集束させる光集束手段とを備えるものが記載されている。   In Patent Document 1, in order to improve the image quality of a read image, a light emitting mechanism and transmitted light or reflected light obtained by irradiating light from the light emitting mechanism onto a document on which predetermined image information is recorded are detected. In an image reading apparatus having reading means for reading predetermined image information, the light emitting mechanism is a light that mixes a plurality of light sources and light emitted from the plurality of light sources to form light emitted in substantially the same direction. There is a description that includes a mixing unit and a light focusing unit that focuses the light mixed by the light mixing unit toward the original.

また、特許文献2には、原稿の画像面に光を照射する光源の原稿の画像面に対向しない側に、導光体の一方の端面を近接配置し、導光体の他方の端面は、画像面における光源が直接照らす位置へ向け、導光体の一方の端面からは、光源の画像面に向かわない光が入射し、この光は、導光体内を伝搬して、他方の端面から射出し、画像面を照らし、これにより、画像面を照らす光量を増加し、画像面を二方向から照らすことができるものが記載されている。
特開2003−248274号公報 特開平11−317842号公報
Further, in Patent Document 2, one end surface of the light guide is disposed close to the side of the light source that irradiates light on the image surface of the document that does not face the image surface of the document, and the other end surface of the light guide is Light directed toward the image plane of the light source is incident from one end face of the light guide toward the position directly illuminated by the light source on the image plane. This light propagates through the light guide and exits from the other end face. However, it is described that the image surface can be illuminated, thereby increasing the amount of light that illuminates the image surface and illuminating the image surface from two directions.
JP 2003-248274 A Japanese Patent Laid-Open No. 11-317842

近年、画像読取装置における光源には、立ち上がり時間の短縮化、省エネルギー化、長寿命化が要望されており、キセノンランプの代替光源として発光ダイオード(LED)を採用するものが実用化されてきている。LEDを縮小光学系に採用する場合、等倍光学系に比べて原稿面から撮像素子までの距離が長いためその間での光の減衰が大きくなり、そのため、より高い原稿面照度が必要となる。そこで、複数のLEDを主走査方向にアレイ状に列状に配置し、原稿面での照度を上げるような試みがなされている。   In recent years, there has been a demand for shortening the rise time, saving energy, and prolonging the life of the light source in the image reading apparatus, and a light source that employs a light emitting diode (LED) as an alternative light source for the xenon lamp has been put into practical use. . When the LED is used in the reduction optical system, the distance from the document surface to the image pickup device is longer than that in the equal magnification optical system, so that the attenuation of light between them is increased. Therefore, a higher document surface illuminance is required. Therefore, an attempt has been made to increase the illuminance on the document surface by arranging a plurality of LEDs in an array in the main scanning direction.

このようなLEDを使用した照明装置について説明する。図9は従来のLEDを使用した照明装置の構成を示す概略図であり、(a)は側面図、(b)は斜視図である。照明装置は、図12(b)に示すように、複数のLED素子401を並べたLEDアレイ402を用いたものを光源として配置するようにしている。ここで、LEDアレイ402を使用する場合には、原稿面で副走査方向の良好な照度分布を得るため、キセノンランプ同様、発光面を原稿面に対し傾けた状態に配置するようにしている。   An illumination device using such an LED will be described. 9A and 9B are schematic views showing the configuration of a lighting device using a conventional LED, where FIG. 9A is a side view and FIG. 9B is a perspective view. As shown in FIG. 12B, the illumination device is arranged using a LED array 402 in which a plurality of LED elements 401 are arranged as a light source. Here, when the LED array 402 is used, in order to obtain a good illuminance distribution in the sub-scanning direction on the document surface, the light-emitting surface is inclined with respect to the document surface like the xenon lamp.

このような照明装置の照明分布は以下のようになる。図10は照明装置の照明特性を示す図であり、(a)はキセノンランプを使用した場合を示す図、(b)はLEDを使用した場合を示す図、図15はLEDアレイを使用した照明装置での照明の状態を示す図であり、(a)は側面図、(b)は正面図である。   The illumination distribution of such an illumination device is as follows. 10A and 10B are diagrams illustrating illumination characteristics of the illumination device, where FIG. 10A is a diagram illustrating a case where a xenon lamp is used, FIG. 10B is a diagram illustrating a case where an LED is used, and FIG. 15 is an illumination using an LED array. It is a figure which shows the state of the illumination in an apparatus, (a) is a side view, (b) is a front view.

キセノンランプを使用した照明装置では、面発光で主走査方向に略均一な拡散光を射出できる(図10(a))に対して、点発光であるLEDを主走査方向に並べて配置したLEDアレイ402を使用した場合、主走査方向にLED素子401のピッチに相当したリップル状の照度むらが現れる(図10(b))。この現象を回避するため、LEDと原稿面の距離、LEDを配置するピッチ、LEDの指向性、の3要素の関係を最適化することが必要となる。   An illumination device using a xenon lamp can emit substantially uniform diffused light in the main scanning direction by surface emission (FIG. 10A), whereas an LED array in which LEDs that are point emission are arranged in the main scanning direction. When 402 is used, ripple-shaped illuminance unevenness corresponding to the pitch of the LED elements 401 appears in the main scanning direction (FIG. 10B). In order to avoid this phenomenon, it is necessary to optimize the relationship between the three elements of the distance between the LED and the document surface, the pitch of the LED, and the directivity of the LED.

一方、原稿に光を照射し、その拡散反射光の一部を結像させて画像を読み取る画像読取装置においては、原稿面の画像読取位置以外の場所に光が照射されると、その光が原稿面で反射した後、CCD面に到達してしまい、原稿を忠実に読み取れなくなってしまう。そのため、原稿面で極力良好な照度分布を得るため、光源の発光面を原稿面に対し傾けて配置したり、光源の光軸に対する対面に反射板を設けたりするなどの工夫がなされている。   On the other hand, in an image reading apparatus that irradiates light on a document and forms an image of part of the diffusely reflected light and reads an image, when the light is irradiated to a place other than the image reading position on the document surface, the light is After reflection on the original surface, the light reaches the CCD surface and the original cannot be read faithfully. For this reason, in order to obtain the best possible illuminance distribution on the document surface, the light-emitting surface of the light source is inclined with respect to the document surface, or a reflector is provided on the surface facing the optical axis of the light source.

また、例えば原稿がコンタクトガラスから浮いた場合などには、その原稿の浮いた角度と、光源からの入射光の角度により、意図しない正反射光が撮像素子に入り込む現象が発生する。この現象は、光源がキセノンランプのように面発光で、主走査方向にほぼ均一な拡散光を射出できるものの場合には、画像上に本来の画像より明るい帯状の領域ができるのに対し、LEDアレイのように点光源が主走査方向に複数並んだ光源の場合には、配置しているLEDと同数の明るい領域が点状に現れることになり、特にLEDの場合には指向性が高い光源であるため、画像への影響が大きくなる。   Further, for example, when the document is lifted off the contact glass, a phenomenon that unintentional regular reflection light enters the image sensor due to the floating angle of the document and the angle of incident light from the light source occurs. This phenomenon occurs when the light source is a surface emission like a xenon lamp and can emit almost uniform diffused light in the main scanning direction, while a strip-like area brighter than the original image is formed on the image. In the case of a light source in which a plurality of point light sources are arranged in the main scanning direction as in an array, the same number of bright areas as the arranged LEDs appear in the form of dots, and particularly in the case of LEDs, a light source with high directivity. Therefore, the influence on the image becomes large.

本発明は、このような背景に鑑みてなされたものであり、点光源を主走査方向にアレイ状に並べた光源を使用した場合でも、原稿面で良好な照度分布を得ることにより、均一な濃度の原稿面で反射される光が撮像素子に入る時点で主走査方向に均一な強度で入射される照明装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such a background, and even when a light source in which point light sources are arranged in an array in the main scanning direction is used, a uniform illuminance distribution can be obtained by obtaining a uniform illuminance distribution on the document surface. It is an object of the present invention to provide an illuminating device in which light reflected by a document surface having a density is incident at a uniform intensity in the main scanning direction when entering an image sensor.

請求項1の発明は、ラインイメージセンサを備えた画像読取装置に配置され、列設された複数個の発光素子で前記ラインイメージセンサが1回の主走査で撮像できる直線状の撮影領域を照明する照明装置において、前記発光素子と前記撮影領域との間に、前記ラインイメージセンサ上における前記主走査方向の光量むらを低減する補正部材を配置することを特徴とする照明装置である。   According to a first aspect of the present invention, a linear imaging region that is arranged in an image reading apparatus including a line image sensor and that the line image sensor can capture in one main scan is arranged with a plurality of light emitting elements arranged in a line. In the illumination device, a correction member that reduces unevenness of the light amount in the main scanning direction on the line image sensor is disposed between the light emitting element and the imaging region.

請求項2の発明は、請求項1記載の照明装置において、前記補正部材は、画像読取装置の読取対象が密着して配置される透明部材であることを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the illumination device according to the first aspect, the correction member is a transparent member on which a reading target of the image reading apparatus is arranged in close contact.

請求項3の発明は、請求項2記載の照明装置において、前記透明部材は、前記主走査方向に、前記発光素子の配置ピッチ間隔で、透過率を変化させるシェーディング加工が施されていることを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the illuminating device according to the second aspect, the transparent member is subjected to a shading process for changing a transmittance at an arrangement pitch interval of the light emitting elements in the main scanning direction. Features.

請求項4の発明は、請求項1記載の照明装置において、前記発光素子には、前記発光素子の光を前記照明領域に導く導光部材が配置され、前記補正部材は前記導光部材であることを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the illumination device according to the first aspect, the light emitting element is provided with a light guide member that guides light of the light emitting element to the illumination region, and the correction member is the light guide member. It is characterized by that.

請求項5の発明は、請求項4記載の照明装置において、前記導光部材は、前記主走査方向に、前記発光素子の配置ピッチ間隔で、透過率を変化させるシェーディング加工が施されていることを特徴とする。   According to a fifth aspect of the present invention, in the illuminating device according to the fourth aspect, the light guide member is subjected to a shading process for changing the transmittance in the main scanning direction at an arrangement pitch interval of the light emitting elements. It is characterized by.

請求項6の発明は、請求項4記載の照明装置において、前記導光部材は、前記列設された発光素子上の該発光素子のピッチ間隔で、形状を変化させて構成していることを特徴とする。   According to a sixth aspect of the present invention, in the illuminating device according to the fourth aspect of the present invention, the light guide member is configured by changing the shape at a pitch interval of the light emitting elements on the light emitting elements arranged in a row. Features.

請求項7の発明は、請求項1乃至6のいずれかに記載の照明装置を備えることを特徴とする画像読取装置である。   A seventh aspect of the invention is an image reading device comprising the illumination device according to any one of the first to sixth aspects.

請求項8の発明は、請求項7に記載の画像読取装置を備えることを特徴とする画像形成装置である。   According to an eighth aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus comprising the image reading apparatus according to the seventh aspect.

本発明によれば、点光源を主走査方向にアレイ状に並べた光源を使用しても、主走査方向の光量むらが補正部材によって低減され、原稿面では良好な照度分布を得ることができる。従って、均一な濃度の原稿面で反射される光は、撮像素子に入る時点で主走査方向に均一な強度で入射される。   According to the present invention, even when a light source in which point light sources are arranged in an array in the main scanning direction is used, unevenness in the amount of light in the main scanning direction is reduced by the correction member, and a good illuminance distribution can be obtained on the document surface. . Therefore, the light reflected from the document surface having a uniform density is incident at a uniform intensity in the main scanning direction when entering the image sensor.

以下本発明を実施するための最良の形態としての実施例を図面に基づいて説明する。   Embodiments as the best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.

以下、実施例に係る画像形成装置について説明する。図1は実施例に係る画像形成装置の構成を示す概略断面図である。画像形成装置10は、原稿を読み取る画像読取装置101、画像を形成する画像形成部12、自動原稿搬送装置(ADF)13、ADF13から送り出される原稿をスタックする原稿排紙トレイ14、給紙カセット15乃至18を備える給紙部19、記録用紙をスタックする排紙トレイ20を備えている。   Hereinafter, an image forming apparatus according to an embodiment will be described. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view illustrating a configuration of an image forming apparatus according to an embodiment. The image forming apparatus 10 includes an image reading apparatus 101 that reads a document, an image forming unit 12 that forms an image, an automatic document feeder (ADF) 13, a document discharge tray 14 that stacks documents sent from the ADF 13, and a paper feed cassette 15. Are provided with a paper feed unit 19 provided with thru 18 and a paper discharge tray 20 for stacking recording paper.

ADF13の原稿台21上に原稿Dをセットして、図示せぬ操作部で例えばプリントキーの押下操作をすると、最上位の原稿Dがピックアップローラ22の回転により矢印B1方向へ送り出され、原稿搬送ベルト23の回転により、画像読取装置101に固定されたコンタクトガラス102上へ給送され、そこで停止する。コンタクトガラス102上に載置された原稿Dの画像は、画像形成部12とコンタクトガラス102の間に位置する画像読取装置101によって読み取られる。画像読取装置101は、コンタクトガラス102上の原稿Dを照明するLEDアレイ402を含んだ照明装置と1枚のミラーを備えた第1走行体103、原稿画像を変向するための2枚のミラーを備えた第2走行体106を備えている。また、画像読取装置101には、レンズ109、原稿画像を結像させるCCD等からなるラインイメージセンサ110を備える。画像読み取り終了後、原稿Dを原稿搬送ベルト23の回転により矢印B2方向へ搬送して原稿排紙トレイ14上へ排出する。このように、原稿Dを1枚ずつコンタクトガラス102上へ給送して原稿画像を画像読取装置101によって読み取る。   When the document D is set on the document table 21 of the ADF 13 and a print key is pressed by an operation unit (not shown), the uppermost document D is sent in the direction of the arrow B1 by the rotation of the pickup roller 22, and the document is conveyed. By the rotation of the belt 23, the belt 23 is fed onto the contact glass 102 fixed to the image reading apparatus 101, and stops there. The image of the document D placed on the contact glass 102 is read by the image reading device 101 positioned between the image forming unit 12 and the contact glass 102. The image reading apparatus 101 includes an illumination device including an LED array 402 that illuminates a document D on a contact glass 102, a first traveling body 103 having a single mirror, and two mirrors for turning a document image. The 2nd traveling body 106 provided with is provided. In addition, the image reading apparatus 101 includes a lens 109 and a line image sensor 110 including a CCD that forms an image of a document. After the image reading is completed, the document D is transported in the direction of the arrow B2 by the rotation of the document transport belt 23 and discharged onto the document discharge tray 14. In this way, the document D is fed one by one onto the contact glass 102 and the document image is read by the image reading device 101.

一方、画像形成部12の内部には、像担持体である感光体30が配置してある。感光体30は、図において時計方向に回転駆動し、帯電装置31によって表面を所定の電位に帯電させる。また、書き込みユニット32からは、画像読取装置101によって読み取った画像情報に応じて光変調したレーザ光Lを照射し、帯電させた感光体30の表面をこのレーザ光Lで露光し、これによって感光体30の表面に静電潜像を形成する。この静電潜像は、現像装置33を通るとき、対向する転写装置34によって感光体30と転写装置34の間に給送された記録媒体Pに転写する。トナー像転写後の感光体30の表面は、クリーニング装置35によって清掃する。   On the other hand, inside the image forming unit 12, a photoconductor 30 as an image carrier is disposed. The photoconductor 30 is rotated in the clockwise direction in the figure, and the charging device 31 charges the surface to a predetermined potential. Further, the writing unit 32 emits a laser beam L that is light-modulated in accordance with image information read by the image reading apparatus 101, and the surface of the charged photoconductor 30 is exposed with the laser beam L, whereby the photosensitive unit 30 is exposed to light. An electrostatic latent image is formed on the surface of the body 30. When the electrostatic latent image passes through the developing device 33, the electrostatic latent image is transferred to the recording medium P fed between the photosensitive member 30 and the transfer device 34 by the opposing transfer device 34. The surface of the photoconductor 30 after the toner image is transferred is cleaned by a cleaning device 35.

画像形成部12の下部に配置した複数の給紙カセット15乃至18には、紙等の記録媒体Pを収容してあり、いずれかの給紙カセット15乃至18から記録媒体Pを矢印B3方向へ送り出し、その記録媒体Pの表面に、上述のように感光体30の表面に形成したトナー像を転写する。次に、記録媒体Pを矢印B4で示すように画像形成部12内の定着装置36を通し、熱と圧力の作用によって記録媒体Pの表面に転写されたトナー像を定着させる。定着装置36を通った記録媒体Pを排出ローラ対37によって搬送し、矢印B5で示すように排紙トレイ20へ排出し、スタックする。   The plurality of paper feed cassettes 15 to 18 arranged at the lower part of the image forming unit 12 contain recording media P such as paper, and the recording media P is fed from any of the paper feed cassettes 15 to 18 in the direction of arrow B3. The toner image formed on the surface of the photoreceptor 30 as described above is transferred onto the surface of the recording medium P. Next, the recording medium P is passed through the fixing device 36 in the image forming unit 12 as indicated by an arrow B4, and the toner image transferred to the surface of the recording medium P by the action of heat and pressure is fixed. The recording medium P that has passed through the fixing device 36 is conveyed by the discharge roller pair 37, discharged to the discharge tray 20 as indicated by an arrow B5, and stacked.

次に実施例に係る画像読取装置について説明する。図2は図1に示した画像読取装置の構成を示す拡大断面図、図3は図1に示した画像読取装置の斜視図である。この画像読取装置101は、LEDアレイ402を備えた光源104及び両端支持された第1ミラー105を備えた第1走行体103、同様に両端支持された第2ミラー107、第3ミラー108を備えた第2走行体106、及び、原稿の反射光をCCD等の撮像素子であるラインイメージセンサ110、ラインイメージセンサ110上に結像させるレンズ109を備えている。そして画像読取装置101は、ホストコンピュータから送られてくる1ライン毎の画像読取要求の信号に応じて、第1走行体103及び第2走行体106をそれぞれ2:1の速度で原稿に沿って移動させ逐次画像の読取を行うよう構成されている。   Next, an image reading apparatus according to the embodiment will be described. 2 is an enlarged cross-sectional view showing the configuration of the image reading apparatus shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a perspective view of the image reading apparatus shown in FIG. The image reading apparatus 101 includes a light source 104 having an LED array 402 and a first traveling body 103 having a first mirror 105 supported at both ends, and a second mirror 107 and a third mirror 108 similarly supported at both ends. The second traveling body 106, a line image sensor 110 that is an image sensor such as a CCD, and a lens 109 that forms an image on the line image sensor 110 are provided. Then, the image reading apparatus 101 moves the first traveling body 103 and the second traveling body 106 along the document at a speed of 2: 1 in accordance with the image reading request signal for each line sent from the host computer. It is configured to move and sequentially read images.

これにより、コンタクトガラス102上の原稿Dが光学的に走査される。即ちコンタクトガラス102上の原稿Dが光源104のLEDアレイ402により照明されて、その反射光像が第1ミラー105、第2ミラー107、第3ミラー108を介してレンズ109に導かれ、レンズ109によりラインイメージセンサ110上に結像される。   Thereby, the document D on the contact glass 102 is optically scanned. That is, the document D on the contact glass 102 is illuminated by the LED array 402 of the light source 104, and the reflected light image is guided to the lens 109 through the first mirror 105, the second mirror 107, and the third mirror 108. As a result, an image is formed on the line image sensor 110.

このラインイメージセンサ110は、結像された原稿Dの反射光像を光電変換してアナログ画像信号とし、原稿の読み取りを行う。そして、原稿Dの読み取り終了後に、第1走行体103と第2走行体106とはホームポジション位置に復動する。なお、撮像素子から出力されたアナログ画像信号は、アナログ/デジタル変換器によりデジタル画像信号に変換され、画像処理回路を搭載した回路基板において、各々の画像処理(2値化、多値化、階調処理、変倍処理、編集処理など)が施される。   The line image sensor 110 photoelectrically converts the formed reflected light image of the document D into an analog image signal, and reads the document. Then, after the reading of the document D is completed, the first traveling body 103 and the second traveling body 106 return to the home position. The analog image signal output from the image sensor is converted into a digital image signal by an analog / digital converter, and each image processing (binarization, multi-value conversion, floor conversion) is performed on a circuit board on which an image processing circuit is mounted. Key adjustment processing, scaling processing, editing processing, etc.).

次に照明装置について説明する。図4は本発明の第1の実施例に係る照明装置を示す概略断面図である。   Next, the lighting device will be described. FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing the lighting apparatus according to the first embodiment of the present invention.

本実施例に係る照明装置では、LED素子401を備えたLEDアレイ402を使用するに際して、原稿面との間に配置されるコンタクトガラス701として、主走査方向の光透過率が所定のパターンで変化させたものを使用している。   In the illuminating device according to the present embodiment, when the LED array 402 including the LED elements 401 is used, the light transmittance in the main scanning direction changes in a predetermined pattern as the contact glass 701 arranged between the document surface. You are using

本例では、コンタクトガラス701は、主走査方向に透過率分布を有するように、シェーディング加工される。このシェーディング加工によるコンタクトガラス701の透過率は、図4に示すように、LEDアレイ402のLED素子401の配置ピッチpと同じピッチで透過率が変化するものである。即ち、LED401の主光線上では透過率を低く、LED401とLED401の間で最も透過率を高くしている。   In this example, the contact glass 701 is shaded so as to have a transmittance distribution in the main scanning direction. As shown in FIG. 4, the transmittance of the contact glass 701 by the shading process is such that the transmittance changes at the same pitch as the arrangement pitch p of the LED elements 401 of the LED array 402. That is, the transmittance is low on the chief ray of the LED 401 and the transmittance is highest between the LEDs 401 and 401.

ここで、ラインイメージセンサ110に入射する光が均一な照度分布となるという意味は、均一な濃度の原稿面で反射される光がラインイメージセンサ110に入る時点で主走査方向に均一となるということである。即ち、ラインイメージセンサ110に入力される光は一度コンタクトガラス701を透過し、原稿面で反射された後、再び、コンタクトガラス701を透過する。このため、LEDアレイ402からの光はコンタクトガラスを2回透過することで均一となるように補正されなければならない。従って本例では原稿面に入射される光は主走査方向に均一とはならない。   Here, the meaning that the light incident on the line image sensor 110 has a uniform illuminance distribution means that the light reflected by the document surface having a uniform density becomes uniform in the main scanning direction when entering the line image sensor 110. That is. That is, the light input to the line image sensor 110 once passes through the contact glass 701, is reflected by the document surface, and then passes through the contact glass 701 again. For this reason, the light from the LED array 402 must be corrected to be uniform by passing through the contact glass twice. Therefore, in this example, the light incident on the document surface is not uniform in the main scanning direction.

本例では、コンタクトガラス701の光透過率の変化により、LEDアレイ402のLED素子401の配列に起因する固有の主走査方向照度むらを補正し、ラインイメージセンサ110に入射する光が主走査方向に均一な照度分布となるようにすることができる。   In this example, the variation in the light transmittance of the contact glass 701 corrects the inherent main scanning direction illuminance unevenness caused by the arrangement of the LED elements 401 of the LED array 402, and the light incident on the line image sensor 110 is corrected in the main scanning direction. The illuminance distribution can be uniform.

なお、コンタクトガラス701に透過率を変化させるには、コンタクトガラス701自体にシェーディング加工を施す他、コンタクトガラス701に透過率が徐変するNDフィルターフィルム等を貼り付けることでも実現できる。   Note that the transmittance of the contact glass 701 can be changed by shading the contact glass 701 itself, or by attaching an ND filter film or the like whose transmittance gradually changes to the contact glass 701.

次に第2の実施例に係る照明装置を説明する。図5は照明装置の第2の実施例を示す側面図、図6は第2の実施例における照明装置を模式的に示す平面図である。   Next, a lighting device according to a second embodiment will be described. FIG. 5 is a side view showing a second embodiment of the lighting device, and FIG. 6 is a plan view schematically showing the lighting device in the second embodiment.

本例では、照明装置のLEDアレイ402には、図5に示すように、導光板702を配置している。導光板702は、LEDアレイ402からの射出光を効率良く原稿方向に導くための光学部材であり、LEDの射出光は導光板内部で透過反射を繰り返した後、導光板の端面から外部に射出される。本例では、この導光板702の内部に主走査方向に透過率分布を持たせる加工を施すことで、入射光量の主走査方向の照度むらを射出側で補正する。なお、この例で配置されているコンタクトガラス703は、前記第1の実施例のコンタクトガラス701とは異なり均一な透過率を備えるものとしている。   In this example, a light guide plate 702 is disposed in the LED array 402 of the illumination device as shown in FIG. The light guide plate 702 is an optical member for efficiently guiding the light emitted from the LED array 402 toward the document. The light emitted from the LED is repeatedly transmitted and reflected inside the light guide plate, and then emitted to the outside from the end face of the light guide plate. Is done. In this example, the light guide plate 702 is processed to have a transmittance distribution in the main scanning direction, thereby correcting the illuminance unevenness of the incident light quantity in the main scanning direction on the exit side. Note that the contact glass 703 arranged in this example has a uniform transmittance unlike the contact glass 701 of the first embodiment.

即ち、導光板702にはシェーディング加工が施され、コンタクトガラス701の透過率は、図6に示すように、LEDアレイ402のLED素子401の配置ピッチpと同じピッチで透過率が変化するものであり、LED401の主光線上では透過率を低く、LED401とLED401の間で最も透過率を高くしている。ここで、ラインイメージセンサ110に入射する光が均一な照度分布となるという意味は、均一な濃度の原稿面で反射される光がラインイメージセンサ110に入る時点で主走査方向に均一となるということである。   That is, the light guide plate 702 is subjected to shading, and the transmittance of the contact glass 701 changes as shown in FIG. 6 at the same pitch as the arrangement pitch p of the LED elements 401 of the LED array 402. Yes, the transmittance is low on the chief ray of the LED 401, and the transmittance is highest between the LED 401 and the LED 401. Here, the meaning that the light incident on the line image sensor 110 has a uniform illuminance distribution means that the light reflected by the document surface having a uniform density becomes uniform in the main scanning direction when entering the line image sensor 110. That is.

本例では、LEDアレイ402からの光は、導光板702を1回しか通過しない。従って、上記第1実施例とは異なり、原稿面にはLEDアレイ402からの光はコンタクトガラス703を透過して均等に照射されている。そして、原稿面からの反射光はコンタクトガラス703を透過してラインイメージセンサ110に導かれる。従って本実施例では、
LEDアレイ402の主走査方向の照度分布は、原稿面及び、撮像素子に入力される時点では良好に補正され、高品位な読取データを得ることができる。
In this example, the light from the LED array 402 passes through the light guide plate 702 only once. Therefore, unlike the first embodiment, the light from the LED array 402 is uniformly irradiated on the document surface through the contact glass 703. Then, the reflected light from the document surface passes through the contact glass 703 and is guided to the line image sensor 110. Therefore, in this embodiment,
The illuminance distribution in the main scanning direction of the LED array 402 is corrected well when input to the document surface and the image sensor, and high-quality read data can be obtained.

次に第3の実施例に係る照明装置について説明する。図7は第3の実施例における照明装置を模式的に示す平面図である。本例では、導光板704の表面704aの形状を主走査方向に変化させ、光の分布により、LEDアレイ402の主走査方向の照度むらを補正するものである。本例では、図8に示すように、レンズ効果による光の疎密分布をLED401の配列ピッチpの周期で図に示すように設定される。即ち、LEDの主光線上では疎に、LEDとLEDの間で最も密とする。これにより、原稿面での照度むらは緩和される。
本実施例によれば、LEDアレイ402の主走査方向の照度分布は、原稿面及び、撮像素子に入力される時点では良好に補正され、高品位な読取データを得ることができる。
Next, a lighting device according to a third embodiment will be described. FIG. 7 is a plan view schematically showing the illumination device in the third embodiment. In this example, the shape of the surface 704a of the light guide plate 704 is changed in the main scanning direction, and the illuminance unevenness in the main scanning direction of the LED array 402 is corrected by the light distribution. In this example, as shown in FIG. 8, the density distribution of light due to the lens effect is set as shown in the figure at the period of the arrangement pitch p of the LEDs 401. That is, it is sparse on the principal ray of the LED, and is most dense between the LEDs. Thereby, the uneven illuminance on the original surface is reduced.
According to the present embodiment, the illuminance distribution in the main scanning direction of the LED array 402 is corrected well when input to the document surface and the image sensor, and high-quality read data can be obtained.

実施例に係る画像形成装置の構成を示す概略断面図である。1 is a schematic cross-sectional view illustrating a configuration of an image forming apparatus according to an embodiment. 図1に示した画像読取装置の構成を示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view which shows the structure of the image reading apparatus shown in FIG. 図1に示した画像読取装置の斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of the image reading apparatus illustrated in FIG. 1. 第1の実施例における照明装置を模式的に示す平面図である。It is a top view which shows typically the illuminating device in a 1st Example. 照明装置の第2の実施例を示す側面図である。It is a side view which shows the 2nd Example of an illuminating device. 第2の実施例における照明装置を模式的に示す平面図である。It is a top view which shows typically the illuminating device in a 2nd Example. 第3の実施例における照明装置を模式的に示す平面図である。It is a top view which shows typically the illuminating device in a 3rd Example. 従来のキセノンランプを使用した照明装置を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the illuminating device using the conventional xenon lamp. 従来のLEDを使用した照明装置の構成を示す概略図であり、(a)は側面図、(b)は斜視図である。It is the schematic which shows the structure of the illuminating device using the conventional LED, (a) is a side view, (b) is a perspective view. 照明装置の照明特性を示す図であり、(a)はキセノンランプを使用した場合を示す図、(b)はLEDを使用した場合を示す図である。It is a figure which shows the illumination characteristic of an illuminating device, (a) is a figure which shows the case where a xenon lamp is used, (b) is a figure which shows the case where LED is used.

符号の説明Explanation of symbols

10…画像形成装置
12…画像形成部
13…自動原稿搬送装置(ADF)
14…原稿排紙トレイ
15〜18…給紙カセット
19…給紙部
20…排紙トレイ
21…原稿台
22…ピックアップローラ
23…原稿搬送ベルト
30…感光体
31…帯電装置
32…書き込みユニット
33…現像装置
34…転写装置
35…クリーニング装置
36…定着装置
37…排出ローラ対
101…画像読取装置
102…コンタクトガラス
103…第1走行体
104…光源
105…第1ミラー
106…第2走行体
107…第2ミラー
108…第3ミラー
109…レンズ
110…ラインイメージセンサ
401…LED素子
402…LEDアレイ
701…コンタクトガラス
702…導光板
703…コンタクトガラス
704…導光板
704a…表面
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Image forming apparatus 12 ... Image forming part 13 ... Automatic document feeder (ADF)
14 ... Document discharge trays 15-18 ... Paper feed cassette 19 ... Paper feed unit 20 ... Paper discharge tray 21 ... Document stand 22 ... Pickup roller 23 ... Document transport belt 30 ... Photoconductor 31 ... Charging device 32 ... Writing unit 33 ... Developing device 34 ... Transfer device 35 ... Cleaning device 36 ... Fixing device 37 ... Discharge roller pair 101 ... Image reading device 102 ... Contact glass 103 ... First traveling member 104 ... Light source 105 ... First mirror 106 ... Second traveling member 107 ... Second mirror 108 ... third mirror 109 ... lens 110 ... line image sensor 401 ... LED element 402 ... LED array 701 ... contact glass 702 ... light guide plate 703 ... contact glass 704 ... light guide plate 704a ... surface

Claims (8)

ラインイメージセンサを備えた画像読取装置に配置され、列設された複数個の発光素子で前記ラインイメージセンサが1回の主走査で撮像できる直線状の撮影領域を照明する照明装置において、
前記発光素子と前記撮影領域との間に、前記ラインイメージセンサ上における前記主走査方向の光量むらを低減する補正部材を配置することを特徴とする照明装置。
In an illuminating device that is arranged in an image reading device including a line image sensor and illuminates a linear imaging region that the line image sensor can image in one main scanning with a plurality of light emitting elements arranged in a row,
An illumination device, wherein a correction member that reduces unevenness in the amount of light in the main scanning direction on the line image sensor is disposed between the light emitting element and the imaging region.
前記補正部材は、画像読取装置の読取対象が密着して配置される透明部材であることを特徴とする請求項1記載の照明装置。   The illumination device according to claim 1, wherein the correction member is a transparent member that is placed in close contact with a reading target of the image reading device. 前記透明部材は、前記主走査方向に、前記発光素子の配置ピッチ間隔で、透過率を変化させるシェーディング加工が施されていることを特徴とする請求項2記載の照明装置。   The lighting device according to claim 2, wherein the transparent member is subjected to a shading process that changes transmittance in the main scanning direction at an arrangement pitch interval of the light emitting elements. 前記発光素子には、前記発光素子の光を前記照明領域に導く導光部材が配置され、前記補正部材は前記導光部材であることを特徴とする請求項1記載の照明装置。   The lighting device according to claim 1, wherein a light guide member that guides light of the light emitting element to the illumination region is disposed in the light emitting element, and the correction member is the light guide member. 前記導光部材は、前記主走査方向に、前記発光素子の配置ピッチ間隔で、透過率を変化させるシェーディング加工が施されていることを特徴とする請求項4記載の照明装置。   The lighting device according to claim 4, wherein the light guide member is subjected to a shading process that changes transmittance in the main scanning direction at an arrangement pitch interval of the light emitting elements. 前記導光部材は、前記列設された発光素子上の該発光素子のピッチ間隔で、形状を変化させて構成していることを特徴とする請求項4記載の照明装置。   The lighting device according to claim 4, wherein the light guide member is configured to change a shape at a pitch interval of the light emitting elements on the light emitting elements arranged in a row. 請求項1乃至6のいずれかに記載の照明装置を備えることを特徴とする画像読取装置。   An image reading apparatus comprising the illumination device according to claim 1. 請求項7に記載の画像読取装置を備えることを特徴とする画像形成装置。   An image forming apparatus comprising the image reading apparatus according to claim 7.
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