[发明专利]图像读取装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种使用于复印机等中的图像读取装置。

背景技术

在复印机、扫描仪、传真机等中使用的图像读取装置中大致区分有两种方式，其中，该图像读取装置使用一维摄像元件对读取位置处的图像进行扫描从而读取整个图像。此外，一般将排列有一维摄像元件的方向称作主扫描方向，将进行扫描的方向称作副扫描方向。

两种方式中的一种方式是通过单眼(single-eye)的透镜将主扫描方向的整个图像缩小转印到摄像元件上的方式，在复印机中主要用于表面的读取。在该方式中，通常位于原稿侧的摄像元件、透镜被固定，只有反射镜(mirror)在副扫描方向上移动而扫描整个原稿。在该方法中，原稿侧的焦点深度(称作景深)大到几mm程度、例如6mm等，因此具有如下优点：即使原稿没有紧靠在复印机的原稿读取面，也能够读取原稿。由于具有例如即使在书本的订线处那样的无法紧靠在原稿面的情况下也不会对焦模糊而能够读取这样的优点，因此在复印机的表面读取中主要使用该方式。具有该方式派生出的各种专利文献，例如举出专利文献1(称作现有方法1)。

所述两种方式中的另一种方式是将主扫描方向的图像分割为多个并用复眼透镜来读取图像的方式，通常被称作紧靠型图像传感器。该方式利用于复印机的背面读取、传真机的原稿读取、纸币的识别传感器、个人计算机用的扫描仪等，特征在于是小型的。作为该紧靠型图像传感器的光学系统，当前成为主流的现有技术例如公开在专利文献2中。在此，公开了如下的图像读取装置：作为复眼透镜(在文献中是棒状透镜阵列(rod lens array))，使用在半径方向上排列多个具有以某个函数规定的折射率的分布的棒状透镜而进行阵列化的结构，得到正立等倍像(称作现有方法2)。

作为紧靠型图像传感器的光学系统中的代表性方式的另一个例子，例如有专利文献3中公开的方式。在该方式中，通过针对在主扫描方向上分割的每个单元(cell)设置的透镜，缩小转印与单元对应的区域的图像而成像到摄像元件中。通过将针对每个单元设置的摄像元件的输出信号进行图像合成，从而复原原稿面的图像(称作现有方法3)。

另外，在专利文献4中公开了如下方式：虽然与所述现有方法2或者所述现有方法3类似，但是使用复眼的反射透镜阵列(mirror lensarray)来得到正立等倍像(称作现有方法4)。

另外，在专利文献5中公开了如下方式：将读取区域分为第奇数个区域和第偶数个区域，由该第奇数个、第偶数个来改变成像光学系统的光路，成像光学系统是远心的(telecentric)，在成像面得到正立等倍像(称作现有方法5)。

专利文献1：日本特开平10-308852号公报

专利文献2：日本特开平8-204899号公报

专利文献3：日本特开平5-14600号公报

专利文献4：日本特开平11-8742号公报

专利文献5：日本特开2005-37448号公报

发明内容

关于现有方法1，如上所述具有景深大这样的优点，但是存在导致光学系统大型化这样的问题。另外，为了在移动反射镜时不使从原稿面到透镜为止的光路发生变化，存在必须控制光路途中的多个反射镜的移动速度、以及为此花费成本这样的问题。

关于现有方法2，虽然有小型且低成本这样的优点，但是存在景深小这样的问题，存在色像差大这样的问题。

关于现有方法3，在加大景深的情况下，存在如下问题：装置大型化；色像差变大；由于因景深而导致转印倍率发生变化，因此对以各成像光学系统单位所拍摄的图像进行合成时引起图像的叠合不一致。因此，难以加大景深。

关于现有方法4，由于作为成像光学元件而使用了配置多个凹面镜的反射镜阵列，因此具有没有色像差这样的效果。然而，由于没有记载与光圈(diaphragm)17、第一反射镜阵列13、第一反射镜阵列14相关的详细的配置，因此认为在原稿远离接触镜(contact glass)12的情况下，像的转印倍率发生变化。其结果，邻接的图像彼此的叠合方式不同，认为阵列边界面中的图像变差，难以得到大的景深。