JPH08116408A

JPH08116408A - 面状光源及び画像読取装置

Info

Publication number: JPH08116408A
Application number: JP6215136A
Authority: JP
Inventors: Osamu Inoue; 修井上; Yoshiyuki Takeda; 義幸竹田
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1994-08-24
Filing date: 1994-09-09
Publication date: 1996-05-07
Also published as: US5781311A

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明の装置は照明ムラの少ない光源を提供
することを目的としている。また副走査方向の位置に関
わらず、シェーディング補正を確実に行うことのできる
光源を提供することを目的としている。【構成】請求項１の発明の面状光源では棒状発光手段
７と、棒状発光手段７から発せられた光を受けると１つ
の面が発光する導光板１９とを有し、少なくとも導光板
１９の長手方向の１辺に沿って棒状発光手段７が配置さ
れていることとした。請求項３の発明の画像読取装置で
は棒状発光部材７と棒状発光部材７から発せられた光を
受けると１つの面が発光する導光板１９と、画像を電気
的な画像信号に変換するための光電変換手段１４と、光
電変換手段１４の長手方向とほぼ垂直な副走査方向に前
記光電変換手段１４を移動する移動手段８、９とを有
し、棒状発光手段７の長手方向が副走査方向とほぼ同じ
になるように棒状発光手段７を配置することとした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は写真のフィルム等の透過
原稿の照明、または照明された画像を読み取る装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来ＵＳＰ５，０３８，２２７に示され
るような透過原稿を照明し、その画像を読み取る画像読
取装置があった。図８を用いて従来の画像読取装置に関
して説明する。棒状の蛍光管１００は導光板１０１に一
体に取り付けられている。蛍光管１００は副走査方向で
あるＡ方向とほぼ垂直になるように配置されている。導
光板１０１は樹脂製の導光体光拡散パネルである。導光
板１０１は蛍光管等の光を拡散し面状に発光するように
構成されている。

【０００３】プラテンガラス１０２は写真のフィルム等
の透過原稿を載置する台である。透過原稿は導光板１０
１とプラテンガラス１０２とに挟みこまれて固定され
る。ＣＣＤ１０３はライン状の撮像素子であり、画像を
電気的な画像信号に変換するためのものである。ＣＣＤ
１０３の長手方向を主走査方向と呼ぶ。副走査方向は主
走査方向のほぼ垂直である。

【０００４】撮影光学系１０４はＣＣＤ１０３へ透過原
稿の画像を光学的に導くためのものである。キャリッジ
１０５はＣＣＤ１０３と撮影光学系１０４とを搭載して
いるものである。キャリッジ１０５はガイド１０６、１
０７に沿って副走査方向に移動可能になっている。従来
の透過原稿の画像読み取り動作について説明する。

【０００５】蛍光管１００と導光板１０１とにより、透
過原稿全体を照明する。原稿からの画像は撮影光学系１
０４を介してＣＣＤ１０３によって読み取られる。そし
てキャリッジ１０５を移動させながら画像を順次読み取
っていく。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】図８に示されるよう
に、従来の照明装置の蛍光管１００は導光板１０１の短
手方向（主走査方向）に沿って取り付けられていた。そ
のため導光板１０１の蛍光管１００から遠い部分では照
明光が十分に届かず、照明ムラになる問題があった。

【０００７】また主走査方向に棒状の蛍光管１００を配
置したので次の様な問題点がある。原稿を画像読取装置
で読み取る場合には以下に説明するようなシェーディン
グ補正をする必要がある。照明光源に輝度むらがあり、
またＣＣＤの画素毎にレベル差がある為、同じレベルの
画像を取り込んでもＣＣＤの出力は一定にならない。そ
こで原稿のない部分の光をＣＣＤで読み取り、シェーデ
ィング測定をする。そしてその結果に基づいて、ＣＣＤ
出力値を基準値に正規化することにより、読み取りむら
を補正する。この補正をシェーディング補正という。

【０００８】蛍光管１００に近い位置と遠い位置では明
るさが変わるので、シェーディング測定の出力が異な
る。そのためある位置でシェーディング測定値から補正
値を決定しても、副走査方向の別な位置では、十分なシ
ェーディング補正ができないという問題点があった。よ
って、本発明の装置は照明ムラの少ない光源を提供する
ことを目的としている。また副走査方向の位置に関わら
ず、シェーディング補正を確実に行うことのできる光源
を提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の問題を解決する為
に、請求項１の発明の面状光源では棒状発光手段７と、
棒状発光手段７から発せられた光を受けると１つの面が
発光する導光板１９とを有し、少なくとも導光板１９の
長手方向の１辺に沿って棒状発光手段７が配置されてい
ることとした。

【００１０】また上記の問題を解決する為に、請求項３
の発明の画像読取装置では棒状発光部材７と棒状発光部
材７から発せられた光を受けると１つの面が発光する導
光板１９と、画像を電気的な画像信号に変換するための
光電変換手段１４と、光電変換手段１４の長手方向とほ
ぼ垂直な副走査方向に前記光電変換手段１４を移動する
移動手段８、９とを有し、棒状発光手段７の長手方向が
副走査方向とほぼ同じになるように棒状発光手段７を配
置することとした。

【００１１】

【作用】請求項１の発明の面状光源では少なくとも導光
板１９の長手方向の１辺に沿って棒状発光手段７が配置
されているので、棒状発光部材７と、導光板１９内の棒
状発光部材７から最も離れた位置との距離が短くなり、
面状光源３の照明ムラが少なくなる。

【００１２】また請求項３の発明の画像読取装置では、
棒状発光手段７の長手方向が副走査方向とほぼ同じにな
るように棒状発光手段７を配置することとしたので、原
稿読取範囲４Ｅのどの場所においても、確実にシェーデ
ィング補正することができる。

【００１３】

【実施例】次に図１〜図６を用いて本発明一実施例の画
像読取装置について説明する。図１は画像読取装置の斜
視図である。画像読取装置１は信号ケーブルでホストコ
ンピュータと接続されている。画像読取装置１はホスト
コンピュータの命令で作動し、画像を読み取り、画像信
号をホストコンピュータに転送する。

【００１４】画像読取装置１には透過照明ユニット２が
蝶番部１８によって取り付けられている。透過照明ユニ
ット２には後述する面状光源３が取り付けられている。
面状光源３は透過原稿を照明するためのものであり、光
源保護ガラス１７によって保護されている。画像読取装
置１には透過原稿を置くためのプラテンガラス１３が備
えつけられている。プラテンガラス１３の上に遮光シー
ト４が載せられている。シェーディング窓４Ｃはシェー
ディング測定をするための窓である。白枠で囲まれてい
る透過原稿読取範囲４Ｅは、透過原稿を置く場所であ
る。透過原稿読み取り範囲４Ｅは縦５インチ横４インチ
のサイズである。

【００１５】図２は透過照明ユニット２の斜視断面図で
ある。また図３は図２の透過照明ユニット２を上から見
た図である。図２に示されるユニット下カバー５上の斜
線部分に面状光源３が設置される。光源駆動回路６は面
状光源３を駆動する回路である。光源駆動回路６は面状
光源３と蝶番部１８との間に配置されている。そのため
透過照明ユニット２の重心が蝶番部１８に近い位置にな
る。よってユーザーが透過照明ユニット２を開閉する際
にあまり力を入れなくても良いという効果がある。また
光源駆動回路６と蝶番部１８との距離が近いので、配線
を短くすることができ、コストを削減することができ
る。

【００１６】次に図４、図５を用いて面状光源３の説明
をする。面状光源３は導光板１９と蛍光管７とから構成
されている。棒状の蛍光管７は図５に示されるように、
導光板１９の長手方向の一辺に２本づつ合計４本配置さ
れている。導光板１９は照明光を通す導光部１１と反射
シート部１０と拡散シート部１２とから構成されている
樹脂製の導光体光拡散パネルである。蛍光管７から照射
された光は反射シート部１０と拡散シート部１２との間
を反射しながら導光部１１を進んでいく。そして拡散シ
ート部１２に当る光の一部が拡散して、導光板１９全体
が面状に発光する。

【００１７】以上の構成により、蛍光管７と導光板１９
内の蛍光管７から最も離れた位置との距離は導光板１９
の短手方向の長さの半分になる。そのため導光板１９の
短手方向に蛍光管７を配置したときに比べ、蛍光管７と
導光板１９内の蛍光管７から最も離れた位置との距離が
短くなる。よって面状光源３による照明ムラが少なくな
り、少ない電力で高い照明輝度を得ることができる。

【００１８】また蛍光管７が導光板１９の一辺に複数本
配置されることによって次の効果がある。たとえ蛍光管
の１本が切れたとしても、シェーディング補正が可能な
範囲であれば画像を読み取ることができる。また一辺に
蛍光管７が１本しか配置されていない場合は十分に照明
光を拡散させる為に、蛍光管７を正確な位置に取り付け
なくてはならない。しかし一辺に蛍光管７を複数配置さ
せることにより、多少ずれた位置に蛍光管７を取り付け
ても十分に照明光を拡散させることができる。よって蛍
光管７の取り付けに掛かる工程を短縮することができ
る。

【００１９】また棒状の蛍光管７はその長手方向が副走
査方向であるＡ方向とほぼ一致するようにも配置されて
いる。そのため以下のような効果がある。仮に、面状光
源３の発光分布が蛍光管７からの距離によって決まると
する。そして蛍光管７からの距離が長いほど発光量が小
さくなると仮定する。その場合図５に示されるように、
本発明の装置では蛍光管７の長手方向が副走査方向とほ
ぼ一致するようにも配置されているので、面状光源３の
副走査方向の直線上ではどの位置でも発光レベルは同一
になる。前述したようにシェーディング測定の出力はＣ
ＣＤ画素のレベルと照明光の発光レベルによって決ま
る。以上の構成により原稿読取範囲４Ｅにおいてシェー
ディング測定したとしても、その結果はシェーディング
窓４Ｃにおけるシェーディング測定の結果と同じにな
る。よって原稿読取範囲４Ｅのどの場所においても、シ
ェーディング窓４Ｃにおいてシェーディング測定した結
果に基づいて補正すれば、確実にシェーディング補正す
ることができる。従って従来の如く副走査方向の位置に
よってシェーディング補正を十分にしきれないといった
問題が起こらない。次に図５、図６を用いて画像読み取
り部について説明する。

【００２０】キャリッジ９はＣＣＤラインセンサ９とレ
ンズ１５と反射ミラー１６とを搭載している。ＣＣＤラ
インセンサ９は画像を電気的な画像信号に変換するため
のものである。ＣＣＤラインセンサ９は複数個の撮像素
子が一直線状に並んでいる。キャリッジ９はキャリッジ
ガイドシャフト８と嵌合しており、副走査方向に移動可
能である。

【００２１】次に画像読取装置１による画像読み取り動
作について説明する。透過原稿読取範囲４Ｅに置かれた
透過原稿２０はプラテンガラス１３と光源保護ガラス１
７とに挟まれて固定される。ホストコンピュータの命令
があると、面状光源３が発光し、透過原稿とシェーディ
ング窓４Ｃとに光を照射する。ＣＣＤラインセンサ９
が、シェーディング窓４Ｃに照射された光のシェーディ
ング測定を行う。そして測定結果に基づいて不図示のＣ
ＰＵによりシェーディング補正の補正値を決める。シェ
ーディング補正は画像を１画面取り込む毎に行う。よっ
て例え照明の条件等が変わったとしても各画像毎に正確
なシェーディング補正が可能となる。

【００２２】次にＣＣＤラインセンサ９を透過原稿２０
の端部に移動させる。そして透過原稿を通過した光は図
６に示されるように、反射ミラー１６に反射されてレン
ズ１５によって集光された後にＣＣＤラインセンサ９に
到達する。ＣＣＤラインセンサ９は入力された画像を電
気的な画像信号に変換し、ＣＰＵによりシェーディング
補正をしてから不図示のフレームメモリーに出力する。

【００２３】キャリッジ９が不図示のモータにより副走
査方向に移動させられる。キャリッジ９の移動に伴っ
て、ＣＣＤラインセンサ９は透過原稿２０の画像を順次
読み取っていく。透過原稿２０の一画面分の読み取りを
終了後、フレームメモリーからホストコンピュータに画
像信号を出力する。次に透過原稿読取範囲４Ｅに関して
説明する。

【００２４】導光部１１の反射シート部１０側にドット
印刷がなされている。ドットは導光板の内側は密に、外
側は粗く印刷されている。そのため面状光源３からは中
心ほど強く光が発せられるようになっている。図７(a)
は面状光源３を示す図である。二点鎖線枠１９ａは透過
原稿読取範囲４Ｅとシェーディング窓４Ｃとの位置に対
応する位置を示す枠である。二点鎖線枠１９ｂはシェー
ディング窓４Ｃとの位置に対応する位置を示す枠であ
る。図７(b) は図７(a) のｘ−ｘ’断面の発光分布を示
す図である。

【００２５】図７(b) に示されるように枠１９ａのほぼ
中心が最大レベルＤmax となっており、ｘ軸方向の外側
にいくほど発光レベルは低くなっている。ｘ−ｘ’断面
の枠１９ａ上の発光レベルは図７(b) に示されるように
Ｄ1 とする。Ｄ1 が枠１９ａ内の発光レベルの最小値で
ある。よって枠１９ａの輝度ムラは以下の式で表せられ
る。

【００２６】

【数１】

【００２７】本実施例の装置では輝度ムラが４０％以内
であればシェーディング補正により補正可能である。そ
のためＤmax を１００％とするとＤ1 が６０％以上であ
れば本実施例の装置は輝度ムラを補正することができ
る。本実施例の装置ではＤ1 が６０％の範囲に対応する
位置の原稿載置部に透過原稿読取範囲４Ｅの枠を設けて
いる。よってユーザーがシェーディング補正不能な位置
に原稿を置くことを防止することができる。また透過原
稿読取範囲４Ｅの範囲内に置かれた原稿を読み取ること
によって、良好な画質の画像データを得ることができ
る。

【００２８】尚、本実施例ではＤ1 の発光レベルが６０
％の位置を透過原稿読取範囲４Ｅの枠を設けたが、シェ
ーディング補正可能な位置であればもっと内側に透過原
稿読取範囲４Ｅの枠を設けても良い。尚、本実施例では
シェーディング窓４Ｃの枠１９ｂの輝度ムラを３０％以
内とすることにより、より確実にシェーディング補正を
行っている。

【００２９】

【発明の効果】請求項１の発明の面状光源では少なくと
も導光板の長手方向の１辺に沿って棒状発光手段が配置
されているので、棒状発光部材と、導光板内の棒状発光
部材から最も離れた位置との距離が短くなり、面状光源
の照明ムラが少なくなる。また請求項３の発明の画像読
取装置では、棒状発光手段の長手方向が副走査方向とほ
ぼ同じになるように棒状発光手段を配置することとした
ので、原稿読取範囲４Ｅのどの場所においても、確実に
シェーディング補正することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明一実施例の画像読取装置の斜視図であ
る。

【図２】本発明一実施例の透過照明ユニットの斜視断面
図である。

【図３】本発明一実施例の透過照明ユニットを上から見
た図である。

【図４】本発明一実施例の面状光源の構造図である。

【図５】本発明一実施例の面状光源とキャリッジの概略
図である。

【図６】本発明一実施例の画像読取装置の光路図であ
る。

【図７】本発明一実施例の面状光源と輝度ムラを示す図
である。

【図８】従来の画像読取装置を示す図である。

【符号の説明】

１画像読取装置２透過照明ユニット３面状光源４遮光シート５ユニット下カバー６光源駆動回路７蛍光管８キャリッジガイドシャフト９キャリッジ１０反射シート部１１導光部１２拡散シート部１３プラテンガラス１４ＣＣＤラインセンサ１５レンズ１６反射ミラー１７光源保護ガラス１８蝶番部１９導光板２０透過原稿１００蛍光管１０１導光板１０２プラテンガラス１０３ＣＣＤ１０４撮影光学系１０５キャリッジ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】棒状発光手段と、前記棒状発光手段から発
せられた光を受けると１つの面が発光する導光板とを有
し、少なくとも前記導光板の長手方向の１辺に沿って前
記棒状発光手段が配置されていることを特徴とする面状
光源。
【請求項２】前記棒状発光手段が前記導光板の長手方向
の１辺に対して複数本配置されていることを特徴とする
請求項１記載の面状光源。
【請求項３】棒状発光部材と、前記棒状発光部材から発
せられた光を受けると１つの面が発光する導光板と、画
像を電気的な画像信号に変換するための光電変換手段
と、前記光電変換手段の長手方向とほぼ垂直な副走査方
向に前記光電変換手段を移動する移動手段とを有し、前
記棒状発光手段の長手方向が前記副走査方向とほぼ同じ
になるように前記棒状発光手段を配置したことを特徴と
する画像読取装置。
【請求項４】１つの面が発光する板状の面状発光手段
と、前記面状発光手段を駆動する発光手段駆動回路と、
前記面状発光手段と前記発光手段駆動回路とを保持する
保持手段と、画像原稿を載せるための原稿台と、前記保
持手段と前記原稿台とを開閉可能に接続する蝶番部とを
有し、前記発光手段駆動回路を前記面状発光手段と前記
蝶番部との間に配置することを特徴とする画像読取装
置。
【請求項５】１つの面が発光する板状の面状発光手段
と、画像を電気的な画像信号に変換するための光電変換
手段と、前記画像信号のシェーディング補正をするため
のシェーディング補正手段と、画像原稿を載せるための
原稿台とを有し、前記シェーディング補正手段が補正す
ることが可能な発光量を発光する前記面状発光手段の範
囲に対応する前記原稿台の範囲内に原稿載置位置指示印
を設けたことを特徴とする画像読取装置。